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आम गैसों तरल पदार्थ क्या है। तरल और गैस के मुख्य भौतिक गुण

दीवारों

द्रवता। तरल और गैसीय शरीर उपज में ठोस निकायों से भिन्न होते हैं। यदि छोटी गैर विनाशकारी बल ठोस शरीर पर कार्य करते हैं, तो वे इसके आकार को थोड़ा बदल देते हैं, यानी। इसके भागों की सापेक्ष स्थिति। यदि, मनमाने ढंग से छोटे बाहरी बल की क्रिया के तहत, शरीर को असीमित रूप से विकृत किया जाता है जब तक कि इसमें आंतरिक स्पर्शक तनाव न हो जाए बराबर शून्य, इस मामले में, संपत्ति को कहा जाता है द्रवता .

कई भौतिक निकाय प्रकृति में दोहरी हैं। उदाहरण के लिए, एक लंबे समय तक लोड की क्रिया के तहत एक नाजुक ठोस शरीर के रूप में विचार करने के लिए इस्तेमाल किया गया ग्लास एक तरल की तरह व्यवहार कर सकता है। तो खिड़की की खिड़कियां, शीर्ष की तुलना में 100 साल से अधिक थी, शीर्ष की तुलना में, गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत, सामग्री "प्रवाह" नीचे थी। दूसरी ओर, तेजी से लोडिंग (प्रभाव) के साथ पानी के रूप में इस तरह के एक ठेठ तरल एक ठोस शरीर की तरह व्यवहार करता है।

हम आणविक स्तर पर इस द्वंद्व की प्रकृति को निर्धारित करने की कोशिश करेंगे। आकर्षण और प्रतिकृति बलों की कार्रवाई के कारण, अंतरिक्ष में अणुओं का स्थान आदेश दिया जाता है। तरल और ठोस शरीर के अणुओं के बीच औसत विशेषता दूरी लगभग समान और बराबर है "(3¸4) 10 -8 सेमी। गर्मी की कार्रवाई के तहत, अणु संतुलन की स्थिति के पास (अराजक oscillates) चल रहा है, बढ़ रहा है ऑसीलेशन आयाम के तापमान के साथ। ठोस शरीर में, आयाम आण्विक, तरल में, के बीच की दूरी से बहुत कम है - ये एक आदेश के मूल्य हैं। इसलिए, एक ही आदेश के आयाम के साथ किए गए अणुओं में उतार-चढ़ाव के रूप में दूरी के कारण इस तथ्य का कारण बन सकता है कि अणु कोशिका के एक स्थान से दूसरे स्थान पर कूद सकते हैं। कुछ तरल पदार्थों में यह अक्सर होता है, दूसरों में - कम अक्सर।

शरीर की तरलता प्रत्येक कोशिका में अणु को खोजने के क्षण को किसी अन्य सेल में पुनर्वास तक दर्ज करने के क्षण को खोजने के विशिष्ट समय टी आर द्वारा निर्धारित की जाती है। यदि कोशिका में अणु को खोजने का समय बल के समय से बहुत कम है, तो अणु के बल की अवधि के लिए, इसे बार-बार अंतरिक्ष में अपनी स्थिति बदल दी जा सकती है, यानी शक्ति को लगातार और अपरिवर्तनीय रूप से शरीर को विकृत करने की अनुमति देता है (यानी, तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करें)। हम ऐसे शरीर को बुलाते हैं तरल । अन्यथा, हम एक ठोस शरीर से निपट रहे हैं। शरीर की तरलता के तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है।



गैसीय टेल के लिए अभिलक्षणिक विशेषता यह अंतरिक्ष में अणुओं की एक अराजक आंदोलन और टकराव है। इसलिए, गैसों में न केवल तरलता, बल्कि संपीड़ता भी होती है।

तरल पदार्थ और गैसों की संपीड़न। हम डीएफ की शक्ति लागू करेंगे और डीपी (छवि 1.2) के मूल्य से वॉल्यूम वी में दबाव बढ़ाएंगे। ठोस माध्यम डीवी के मूल्य से इसकी मात्रा को कम करके भयभीत हो जाएगा। यह अनुभवजन्य रूप से प्राप्त किया जाता है कि मात्रा में परिवर्तन और रैखिक के दबाव के बीच संबंध, यानी प्रत्येक तरल और गैस के लिए, आप एक स्थिर दर्ज कर सकते हैं, जिसे विशाल विस्तार गुणांक (निरंतर तापमान पर) कहा जाता है:

. (1.3.1)

वॉल्यूम संपीड़न गुणांक में आयाम (पीए) -1 है। संपीड़न की क्रिया के तहत मात्रा में कमी को प्रतिबिंबित करने के लिए ऋण चिह्न पेश किया गया है, लेकिन व्यावहारिक गणनाओं के लिए यह सकारात्मक होना सुविधाजनक है।

वॉल्यूम लोच के मॉड्यूलस ई वी को वैल्यू इन्कर्सल बी वी कहा जाता है:

. (1.3.2)

ये दोनों मान तापमान और तरल पदार्थ के प्रकार पर निर्भर करते हैं। टी \u003d 2 9 3 डिग्री सेल्सियस पर पानी के लिए वॉल्यूमेट्रिक लोच का मॉड्यूल ई वी \u003d 2 × 10 9 पीए "20,000 केजीएफ / सेमी 2 के बराबर है।

उदाहरण। यदि वायुमंडलीय दबाव (पी और \u003d 101325 पीए या 1.033 केजीएफ / सेमी 2) के अलावा पानी के अलावा, वही दबाव अतिरिक्त रूप से कार्य करेगा, तो पानी की मात्रा लगभग 1/20000 से घट जाएगी, यानी लगभग यह नोटिस करना असंभव है। नतीजतन, पानी और अन्य तरल पदार्थ को असंगत माना जा सकता है और दबाव से स्वतंत्र, उनके घनत्व निरंतर (आर \u003d कॉन्स) बनाते हैं।

गैस के लिए, Klapairone समीकरण द्वारा विशेषता आदर्श गैस के मॉडल का प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव है। - मेंडलीव

या , (1.3.3)

जहां आर एक विशिष्ट गैस स्थिर है, घनत्व और तापमान से स्वतंत्र है, लेकिन गैस की प्रकृति के आधार पर अलग है (उदाहरण के लिए, एयर आर \u003d 287 जे / केएचके के लिए)। समीकरण की मदद से (1.5.3), आप वायुमंडलीय दबाव और 20ºС के परिवेश तापमान पर वायु घनत्व पा सकते हैं:

.

इस कानून से, उबाल का कानून - Mariotta, दबाव और घनत्व के बीच एक आइसोथर्मल कनेक्शन की स्थापना:

एक निरंतर तापमान पर गैस की दी गई राशि के लिए।

एडियाबेटिक प्रक्रिया के लिए (जब आवंटित गैस और पर्यावरण के बीच कोई गर्मी विनिमय नहीं होता है), निम्नलिखित निर्भरता विशेषता है:

, (1.3.5)

कहा पे - एडिएबेटिक स्थायी गैस; वी के साथ - एक निरंतर मात्रा में गैस गर्मी क्षमता; आर के साथ - लगातार दबाव में भी।

गैस यांत्रिकी से तरल यांत्रिकी का अंतर। इस तथ्य के बावजूद कि तरलता संपत्ति तरल पदार्थ और गैस के अध्ययन में मुख्य है, हालांकि, कुछ मामलों में गैसों से तरल पदार्थ को अलग करना आवश्यक है।

मुख्य अंतर यह है कि गैस आसानी से संपीड़ित हो जाती है और इसमें ध्वनि के प्रचार की गति (और इसलिए, सभी यांत्रिक परेशानियों) तरल की तुलना में काफी कम होती है। गैस की इस सुविधा को ध्यान में रखा जाना चाहिए जब आंदोलन की गति (या इसमें ड्राइविंग की गति ठोस होती है) ध्वनि की गति से अधिक या उससे अधिक हो जाती है।

· गैस के विपरीत, तरल में इसके आसपास की एक सीमा सतह है और इसकी आसपास की गैस है, जिसे एक मुक्त सतह कहा जाता है। गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में, तरल पदार्थ की मुक्त सतह में एक क्षैतिज प्रोफ़ाइल होती है। भारहीनता की स्थितियों के तहत, सतह तनाव के कारण, ताने की मुक्त सतह। तरल पदार्थ की इस संपत्ति, साथ ही इसकी छोटी संपीड़न, आसन्न अणुओं की निरंतर बातचीत के कारण है। गैस में, अणु केवल टकराव के समय एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, इसलिए वे अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित होते हैं, इसलिए, आंदोलन के अराजक आंदोलन के कारण, गैस पूरे बंद हिस्से को मेजबान करने के लिए समान रूप से चाहती है अंतरिक्ष। यदि स्थान बंद नहीं है, तो गैस की मात्रा अनिश्चित काल तक बढ़ सकती है।

गाजा असीमित दबाव को कम कर सकता है और तापमान में वृद्धि कर सकता है, और गैस के गुण लगातार बदल जाएंगे। द्रव में, दबाव नीचे एक निश्चित मूल्य में कमी कर सकता है जो गैस बुलबुले के अंदर गठन शुरू होता है, और चरण संक्रमण शुरू होता है, जो गुणात्मक रूप से तरल पदार्थ के गुणों को बदल देता है। वही हो सकता है जब तरल पदार्थ का तापमान हो सकता है।

तरल चिपचिपाहट और गैसों. तरल पदार्थ के रियोलॉजिकल गुण। चिपचिपापन को तरल पदार्थ की संपत्ति कहा जाता है, जिसमें आंतरिक बलों की घटना होती है जो इसके विरूपण को रोकती हैं, यानी अपने भागों की सापेक्ष स्थिति बदलें। सही गैस के आणविक-गतिशील सिद्धांत की निजी घटना पर विचार करें - एक साधारण शिफ्ट प्रवाह (चित्र 1.3)।

Ag.1.3। तरल पदार्थ और गैसों में चिपचिपा तनाव

परत 1 और 2 को तरल के साथ अलग करने वाली सतह का प्राथमिक मंच। सापेक्ष गति पर एक परत 2 में तरल 1 स्लाइड की इस परत के साथ। गैस अणु दो प्रकार के आंदोलनों में शामिल होते हैं:

· एक गति यू एक्स या यू एक्स + डी यू एक्स के साथ आदेश दिया गया (अनुदैर्ध्य) वे किस परत के आधार पर हैं;

· अराजक, विकृत (अनुप्रस्थ सहित) थर्मल गति, जिसकी गति आमतौर पर आदेशित आंदोलन की गति से अधिक परिमाण के दो आदेश होती है।

गैस चिपचिपापन अणुओं के हस्तांतरण के कारण डीएक्सडीयू के प्राथमिक क्षेत्र के माध्यम से अपने थर्मल गति के साथ, विमान में झूठ बोल रहा है, जो विभिन्न अनुदैर्ध्य वेगों यू एक्स और यूएक्स + डीयू एक्स, आंदोलन की मात्रा के कारण दो परतों को अलग करता है इन परतों के डीयू एक्स वेग में अंतर के लिए। अणु अराजक यादृच्छिक रूप से चल रहे हैं, जबकि वे एक परत से बाहर निकलते हैं, जो डीएचडी को पार करते हैं। एक आदेशित गति यू एक्स वाले अणुओं, परत में जाओ 2 और अपने आंदोलन को धीमा कर दें, और परत में गिरने वाले अणुओं की समान संख्या 1 परत से 2, परत को तेज करता है 1.

एक ठोस माध्यम (यानी, पदार्थ की आणविक संरचना को छोड़कर) पेश करना, ऐसा माना जाता है कि डीएचडी साइट पर एक स्पर्शन वोल्टेज है, अणुओं की थर्मल गति के कारण आंदोलन की मात्रा के हस्तांतरण की क्षतिपूर्ति करता है। टेंगेंट के आणविक-गतिशील सिद्धांत के अनुसार

(1.3.6)

जहां एच है गतिशील चिपचिपाहट गुणांक , या बस गैस की गतिशील चिपचिपाहट। यह एक हाइड्रोडायनामिक विशेषता है, जो तरल पदार्थ के भौतिक गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। वोल्टेज संकेत ऐसा है जैसे यह परतों की गति में अंतर को कम करने की कोशिश कर रहा है। बढ़ते तापमान के साथ, अणुओं के अराजक आंदोलन की दर बढ़ जाती है, जिससे प्रति इकाई डीएक्सडीयू मंच को पार करने वाले अणुओं की संख्या में वृद्धि होती है; इसलिए, अन्य बढ़ोतरी में एक परत की गति और क्रमशः, टेंगेंट वोल्टेज पी जेएक्स। (1.3.6) के अनुसार, इसका मतलब है कि बढ़ते तापमान के साथ, गतिशील गैस चिपचिपाहट गुणांक बढ़ता है।

तरल में, एक परत के प्रभाव का मुख्य कारण दूसरे (जो आंदोलन की मात्रा का हस्तांतरण) परतों के बीच सीमा के विभिन्न पक्षों के साथ स्थित अणुओं की बातचीत है, न कि अणुओं के हस्तांतरण के माध्यम से यह सीमा। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, तरल पदार्थ के आणविक-गतिशील सिद्धांत अभी भी अविकसित है, इसलिए तरल पदार्थ में चिपचिपापन का तंत्र गैसों की तुलना में भी बदतर है। आमतौर पर यह माना जाता है कि तरल पदार्थों में लगातार गठित होते हैं और क्वासीक्राइस्टलाइन संरचनाओं की परतों की सापेक्ष स्लाइड के साथ नष्ट हो जाते हैं, और उनके विनाश के लिए आवश्यक ताकत चिपचिपाहट के कारण होती हैं। स्वाभाविक रूप से, द्रव अणु के तापमान में वृद्धि के साथ अधिक जंगम हो जाता है और संरचनाओं का विनाश स्थानांतरण बलों के छोटे मूल्यों के साथ होता है। इस प्रकार, बढ़ते तापमान घटाने के साथ तरल पदार्थ के गतिशील चिपचिपाहट गुणांक (गैसों के विपरीत - ऊपर देखें)।

इन दोनों वातावरणों में तरल पदार्थ और गैसों में तनाव की घटना के विभिन्न आणविक तंत्र के बावजूद, टेंगेंट तनाव उसी के वेग क्षेत्र की विविधता से जुड़े हुए हैं

पुल (1.3.6), जिसे कहा जाता है चिपचिपा तनाव के लिए न्यूटन का कानून।शुष्क घर्षण कानून के विपरीत, तरल पदार्थ और गैसों में कतरनी टेंगेंट वोल्टेज सामान्य वोल्टेज पर निर्भर नहीं है।

परिभाषा (1.3.6) के अनुसार, गतिशील चिपचिपाहट गुणांक एच के पास माप की निम्नलिखित इकाई है:

.

आयाम एच पीए और समय के वोल्टेज के आयाम के माध्यम से व्यक्त किया जाता है। कभी-कभी एक इकाई एच, आर / सेमी × सी, जिसे पुआज़ कहा जाता है (फ्रांसीसी डॉक्टर ए पोइसेल के सम्मान में, जिन्होंने चिपचिपा तरल पदार्थ के आंदोलन के मौलिक अध्ययन को पूरा किया) और पी द्वारा इंगित किया जाता है:

पीए × सी \u003d 10 × पी।

निर्भरता (1.3.6) द्रव परत आंदोलन के प्रवाह के प्रवाह के हस्तांतरण को दर्शाती है, जो वेग यू एक्स और द्रव घनत्व आर के लिए आनुपातिक है। इस बात को ध्यान में रखते हुए, न्यूटन के कानून को फॉर्म में जमा करने की सलाह दी जाती है

,

. (1.3.7)

इस मान में आयाम है

.

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि आयाम एन में केवल मीटर और सेकंड होते हैं (और द्रव्यमान के आयाम को शामिल नहीं किया जाता है), इस परिमाण को कहा जाता है kinematic चिपचिपाहट गुणांक(या किनेमेटिक चिपचिपाहट)। सेमी 2 / सी के आयाम को स्टोक्स कहा जाता है (अंग्रेजी हाइड्रोमेकॅनिक्स जे स्टोक्स के सम्मान में, जो तैयार किया गया विभेदक समीकरण एक चिपचिपा तरल पदार्थ का आंदोलन), और सेंट द्वारा दर्शाया गया है:

1 \u003d 10 -4 एम 2 / एस।

अंत में, हम ध्यान देते हैं कि गैसों और चिपचिपापन (आंदोलन की मात्रा के हस्तांतरण की विशेषता) में, और आणविक प्रसार (विदेशी गैस के हस्तांतरण की विशेषता) अणुओं के थर्मल अराजक आंदोलन के कारण होते हैं। इसलिए, चिपचिपाहट एन में एफआईसी के कानून में आणविक प्रसार गुणांक के साथ परिमाण का एक क्रम है। तरल पदार्थ में, चिपचिपाहट (और आंदोलन की मात्रा के हस्तांतरण के साथ जुड़े) इंटरमोल्यूलर बॉन्ड, और प्रसार के विनाश के कारण होता है - अणुओं की थर्मल गति, यानी इन घटनाओं में एक अलग शारीरिक प्रकृति होती है। इसके परिणामस्वरूप, तरल में प्रसार गुणांक सैकड़ों गुना कम चिपचिपाहट गुणांक एन। तालिका में है। 1.1 कुछ तरल पदार्थ और गैसों के लिए एच, आर, एन के मान दिखाता है।

तालिका 1.1।

कुछ तरल पदार्थ और गैसों के लिए मूल्य एच, आर, एन

चिपचिपाहट गुणांक के उपरोक्त मूल्यों से, यह इस प्रकार है कि पानी चिपचिपापन 0 से 100 डिग्री से सात गुना तक बढ़ते तापमान के साथ घटता है, और हवा चिपचिपापन बढ़ते तापमान के साथ 20 से 50 डिग्री सेल्सियस 25% तक बढ़ता है .

इंजीनियरिंग अभ्यास में बस्तियों के लिए, वे पानी एन \u003d 0.01 सेमी 2 / एस \u003d 0.01 कला के किनेमेटिक चिपचिपाहट गुणांक के अनुमानित मूल्य का उपयोग करते हैं। तरल पदार्थ जिनके लिए संबंध मान्य है (1.3.6) को न्यूटनियन कहा जाता है।

हालांकि, ऐसे कई तरल पदार्थ हैं जिनके लिए न्यूटन का कानून निष्पादित नहीं किया गया है। निर्भरता के चरित्र के विज्ञान को एक रियोलॉजी कहा जाता है (ग्रीक। आरईओ - प्रवाह, लोगो - सिद्धांत)। यदि आप एक ग्राफ के रूप में एक निर्भरता (1.3.6) जमा करते हैं (चित्र .1.4), तो इसमें सीधे लाइन 1 होगा।

कुछ तरल पदार्थों के एक प्रयोगात्मक अध्ययन के साथ, वक्र का एक रूप हो सकता है 2. ऐसे तरल पदार्थ जो छोटे प्रतिरोध का विरोध करते हैं (पी जेएक्स)< ) сдвигающим напряжениям, как твердое тело, а при (p zx > ) बिंगमा - स्वीडोव तरल पदार्थ नामक तरल निकायों की तरह व्यवहार करें।

द्रव, जिस का व्यवहार घटता 3, 4 द्वारा वर्णित किया गया है, को ओस्टेलल्ड्स - वेइल के तरल पदार्थ कहा जाता है। यदि वे निर्भरता 3 का पालन करते हैं, तो उन्हें स्यूडोप्लास्टिक कहा जाता है, और यदि वे 4 - फैला हुआ निर्भरताओं का पालन करते हैं। ऐसे तरल पदार्थ के मैकेनिक्स आंदोलन (ये राल, पेट्रोलियम उत्पाद, पॉलिमर समाधान इत्यादि) बहुत जटिल हैं।

तरल को एक पदार्थ कहा जाता है जो एक समग्र राज्य में होता है, जो ठोस और गैसीय के बीच मध्यवर्ती होता है। साथ ही, इसकी स्थिति, ठोस निकायों के मामले में, संघनित है, यानी, यह कणों (परमाणुओं, अणुओं, आयनों) के बीच संबंध मानता है। तरल में गुण होते हैं जो मूल रूप से अन्य समुच्चय राज्यों में मौजूद पदार्थों से अलग होते हैं। मुख्य बात मात्रा के नुकसान के बिना यांत्रिक तनाव के प्रभाव में रूपांतरित करने की क्षमता को बार-बार बदलने की क्षमता है। आज हम यह पता लगाएंगे कि कौन से गुण द्रव होते हैं, और वे वास्तव में खुद का प्रतिनिधित्व करते हैं।

सामान्य विशेषताएँ

गैस वॉल्यूम और आकार को बरकरार नहीं रखती है, ठोस दोनों को संरक्षित करता है, और तरल केवल मात्रा है। यही कारण है कि तरल कुल राज्य को मध्यवर्ती माना जाता है। तरल की सतह लोचदार झिल्ली की समानता का प्रतिनिधित्व करती है और इसका रूप निर्धारित करती है। ऐसे शरीर के अणुओं, एक तरफ, एक निश्चित स्थिति नहीं है, और दूसरी तरफ - वे आंदोलन की पूर्ण स्वतंत्रता प्राप्त नहीं कर सकते हैं। उन्हें अपनी सतह के नीचे बूंदों और प्रवाह में एकत्र किया जा सकता है। द्रव अणुओं के बीच एक आकर्षण है जो उन्हें करीबी सीमा पर रखने के लिए पर्याप्त है।

पदार्थ एक निश्चित तापमान सीमा पर एक तरल अवस्था में है। यदि तापमान नीचे आता है, तो ठोस आकार (क्रिस्टलाइजेशन) में संक्रमण, और यदि ऊपर बढ़ता है - गैसीय (वाष्पीकरण) में। उसी तरल के लिए इस अंतराल की सीमाएं दबाव के आधार पर भिन्न हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पहाड़ों में, जहां मैदानों की तुलना में दबाव काफी कम होता है, कम तापमान पर पानी उबाल जाता है।

आम तौर पर, तरल में केवल एक संशोधन होता है, इसलिए, यह एक समग्र राज्य और थर्मोडायनामिक चरण दोनों है। सभी तरल पदार्थ शुद्ध पदार्थों और मिश्रणों में विभाजित हैं। इनमें से कुछ मिश्रण मानव जीवन में निर्धारित कर रहे हैं: रक्त, समुद्री जल और दूसरे।

तरल पदार्थ के मूल गुणों पर विचार करें।

द्रवता

अन्य पदार्थों से, तरल अलग है, सबसे पहले, तरलता। यदि इसके लिए बाहरी बल है, तो इसके आवेदन की दिशा में कणों का प्रवाह होता है। इस प्रकार, जब बाहरी असंतुलित ताकतों के संपर्क में, तरल पदार्थ कणों के आकार और सापेक्ष स्थान को संरक्षित करने में सक्षम नहीं है। इसी कारण से, यह उस पोत का आकार लेता है जिसमें यह गिरता है। ठोस प्लास्टिक निकायों के विपरीत, तरल पदार्थों में उपज शक्ति नहीं होती है, यानी, वे संतुलन राज्य से मामूली उत्पादन के साथ बहते हैं।

बचत मात्रा

तरल पदार्थ के विशिष्ट भौतिक गुणों में से एक यांत्रिक जोखिम में मात्रा को संरक्षित करने की क्षमता है। अणुओं के उच्च घनत्व के कारण उन्हें संपीड़ित करना बेहद मुश्किल है। पास्कल के कानून के अनुसार, जहाज में संपन्न तरल पर उत्पादित दबाव इसकी मात्रा के हर बिंदु पर बदल जाता है। न्यूनतम संपीड़न के साथ, इस सुविधा का व्यापक रूप से हाइड्रोलिक में उपयोग किया जाता है। वॉल्यूम में हीटिंग के दौरान अधिकांश तरल पदार्थ, और ठंडा होने पर, यह घटता है।

श्यानता

तरल पदार्थ के मुख्य गुणों में से, गैसों के मामले में, यह चिपचिपापन को ध्यान में लायक है। चिपचिपाहट को एक दूसरे के सापेक्ष आंदोलन का विरोध करने के लिए कणों की क्षमता कहा जाता है, यानी आंतरिक घर्षण है। एक दूसरे के सापेक्ष तरल पदार्थ की आसन्न परतों को स्थानांतरित करते समय, अणुओं की एक अपरिहार्य टकराव होता है, और सेनाएं उत्पन्न होती हैं कि आदेशित आंदोलन होता है। एक आदेशित आंदोलन की गतिशील ऊर्जा को परिवर्तित किया जाता है तापीय ऊर्जा अराजक आंदोलन। यदि जहाज में रखा गया तरल स्थानांतरित हो जाता है, और फिर अकेले छोड़ देता है, तो यह धीरे-धीरे रुक जाएगा, लेकिन इसका तापमान बढ़ जाएगा।

मुक्त सतह और सतह तनाव

यदि आप पानी की बूंद को देखते हैं, जो एक सपाट सतह पर स्थित है, तो आप देख सकते हैं कि यह गोल है। एक मुक्त सतह और सतह तनाव के गठन के रूप में तरल पदार्थ के इन गुणों द्वारा आयोजित किया जाता है। मात्रा को संरक्षित करने के लिए तरल पदार्थ की क्षमता एक मुक्त सतह के गठन का कारण बनती है, जो चरण पृथक्करण की सतह के रूप में अलग नहीं होती है: तरल और गैसीय। एक ही पदार्थ के इन चरणों के संपर्क में, सेना विमान के क्षेत्र को कम करने के उद्देश्य से बलों का उद्देश्य उत्पन्न होता है। उन्हें सतही तनाव कहा जाता है। चरण विभाजन की सीमा एक लोचदार झिल्ली है, जो कसने के लिए प्रयास कर रही है।

सतह तनाव को एक दूसरे के द्रव अणुओं के आकर्षण से भी समझाया जाता है। प्रत्येक अणु खुद को अन्य अणुओं के साथ "चारों ओर" और अनुभाग की सीमा छोड़ने की कोशिश करता है। इस वजह से, सतह तेजी से कम हो जाती है। यह इस तथ्य को बताता है कि उबलते समय साबुन बुलबुले और बुलबुले एक गोलाकार आकार लेना चाहते हैं। यदि सतह के तनाव की ताकत को तरल पर संचालित किया जाना है, तो यह निश्चित रूप से ऐसा रूप लेगा।

छोटी वस्तुओं जिनकी घनत्व तरल की घनत्व से अधिक है, इस तथ्य के कारण अपनी सतह पर रह सकती है कि सतह क्षेत्र में वृद्धि को रोकता बल गुरुत्वाकर्षण के बल से अधिक है।

वाष्पीकरण और संघनन

वाष्पीकरण को एक पदार्थ के क्रमिक संक्रमण कहा जाता है तरल अवस्था गैसीय में। थर्मल गति की प्रक्रिया में, अणुओं का हिस्सा तरल छोड़ देता है, इसकी सतह से गुजरता है, और भाप में परिवर्तित हो जाता है। इसके साथ समानांतर में, अणुओं का दूसरा हिस्सा, इसके विपरीत, वाष्प से तरल में गुजरता है। जब तरल छोड़ने वाले यौगिकों की संख्या उसमें आने वाले यौगिकों की संख्या से अधिक हो जाती है, वाष्पीकरण प्रक्रिया होती है।

संघनन को प्रक्रिया, व्यस्त वाष्पीकरण कहा जाता है। संघनन के दौरान, तरल को भाप से अधिक अणु प्राप्त होता है।

दोनों वर्णित प्रक्रियाएं अनियमित हैं और स्थानीय संतुलन स्थापित होने तक जारी रह सकती हैं। उसी समय, तरल पूरी तरह से वाष्पित हो सकता है या संतुलन में प्रवेश कर सकता है।

उबलना

उबलते को आंतरिक द्रव परिवर्तनों की प्रक्रिया कहा जाता है। जब तापमान एक निश्चित संकेतक पर उठाया जाता है, तो जोड़ी दबाव पदार्थ के अंदर दबाव से अधिक होता है, और बुलबुले इसमें फॉर्म शुरू होते हैं। सांसारिक आकर्षण की स्थितियों में वे पॉप अप करते हैं।

गीला

गीलेपन को एक ऐसी घटना कहा जाता है जो तब होता है जब भाप की उपस्थिति में एक ठोस के साथ तरल संपर्क होता है। इस प्रकार, यह तीन चरणों के खंड की सीमा पर होता है। यह घटना तरल पदार्थ के "चिपचिपा" को ठोस करने के लिए वर्णित करती है, और यह ठोस की सतह पर फैलती है। तीन प्रकार के गीले हैं: सीमित, पूर्ण और गैर-विंग।

मिश्रितता

एक दूसरे को भंग करने के लिए तरल पदार्थ की क्षमता को दर्शाता है। मिश्रित तरल पदार्थों का एक उदाहरण पानी और शराब, और असफल पानी और तेल द्वारा खेला जा सकता है।

प्रसार

जब दो मिश्रित तरल पदार्थ एक जहाज में होते हैं, अणु के थर्मल आंदोलन के कारण इंटरफ़ेस को दूर करना शुरू होता है, और तरल पदार्थ धीरे-धीरे मिश्रित होते हैं। इस प्रक्रिया को प्रसार कहा जाता है। यह उन पदार्थों में हो सकता है जो अन्य कुल राज्यों में हैं।

अति ताप और सुपरकूलिंग

तरल पदार्थों के आकर्षक गुणों में अति ताप और सुपरकूलिंग का उल्लेख किया जाना चाहिए। ये प्रक्रियाएं अक्सर रासायनिक फोकस का आधार बनाती हैं। समान हीटिंग के साथ, मजबूत तापमान मतभेदों और यांत्रिक प्रभाव के बिना, तरल उबलते बिंदु को गर्म कर सकता है, इसे टाइप करने के लिए नहीं। इस प्रक्रिया को अति ताप कहा जाता था। यदि सुपरहीट तरल में कोई वस्तु है, तो यह तुरंत लिखा जाएगा।

इसी प्रकार, तरल का सुपरकोलिंग होता है, यानी, ठंडक बिंदु के नीचे तापमान को ठंडा करना, ठंड को छोड़कर। एक हल्के झटका के साथ, हाइपोशेल्ड तरल तुरंत क्रिस्टलाइज करता है और बर्फ में बदल जाता है।

सतह पर लहरें

यदि आप तरल की सतह के संतुलन को तोड़ते हैं, तो यह लौटने वाली ताकतों की कार्रवाई के तहत, समतोल में वापस चलेगा। यह आंदोलन एक चक्र तक ही सीमित नहीं है, लेकिन ऑसीलेशन में बदल जाता है और अन्य वर्गों पर लागू होता है। तो लहरें प्राप्त की जाती हैं, जो किसी भी तरल की सतह पर देखी जा सकती है।

जब गुरुत्वाकर्षण की ताकत वापसी बल के रूप में फायदेमंद होती है, तो तरंगों को गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है। वे हर जगह पानी पर देखा जा सकता है। यदि वापसी बल मुख्य रूप से सतह तनाव की ताकत से बना है, तो तरंगों को केशिका कहा जाता है। अब आप जानते हैं कि तरल पदार्थ की कौन सी संपत्ति सभी के उत्साह से परिचित होती है।

घनत्व की लहरें

तरल बेहद निचोड़ा हुआ है, फिर भी, तापमान में बदलाव के साथ, इसकी मात्रा और घनत्व अभी भी बदल रहे हैं। यह तुरंत नहीं होता है: एक खंड को संपीड़ित करते समय, अन्य देरी से संपीड़ित होते हैं। इस प्रकार, तरल के भीतर, लोचदार तरंगों को लागू किया जाता है, जिसे घनत्व लहर का नाम प्राप्त हुआ। यदि, जैसा कि लहर फैलती है, घनत्व कमजोर रूप से बदलता है, फिर यह ध्वनि को कॉल करता है, और यदि यह पर्याप्त मजबूत है - सदमे।

हम तरल पदार्थ के सामान्य गुणों से मुलाकात की। सभी प्रमुख विशेषताएं तरल पदार्थ के प्रकार और संरचना पर निर्भर करती हैं।

वर्गीकरण

तरल पदार्थ के मूल भौतिक गुणों पर विचार करने के बाद, आइए पता लगाएं कि उन्हें कैसे वर्गीकृत किया जाता है। तरल पदार्थों की संरचना और गुण उनकी संरचना में शामिल कणों की व्यक्तित्व पर निर्भर करता है, साथ ही उनके बीच बातचीत की प्रकृति और गहराई पर निर्भर करता है। इसके आधार पर, आवंटित करें:

  1. परमाणु तरल पदार्थ। परमाणु या गोलाकार अणुओं से युक्त केंद्रीय वैन डेर वेल्स बलों द्वारा जुड़े हुए हैं। एक उज्ज्वल उदाहरण तरल आर्गन और तरल मीथेन है।
  2. तरल पदार्थ समान परमाणुओं के साथ डायटोमिक अणुओं से युक्त होते हैं जिनके आयन कौलॉम्ब बलों से बंधे होते हैं। उदाहरण के तौर पर, आप कॉल कर सकते हैं: तरल हाइड्रोजन, तरल सोडियम और तरल बुध।
  3. तरल पदार्थ जिनमें डिप्लो-डीपोल इंटरैक्शन से जुड़े ध्रुवीय अणु होते हैं, उदाहरण के लिए, तरल ब्रोमोमरोड।
  4. संबंधित तरल पदार्थ। हाइड्रोजन बॉन्ड (पानी, ग्लिसरीन) है।
  5. तरल पदार्थ जिनमें बड़े अणु होते हैं। उत्तरार्द्ध के लिए, स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

पहले दो (कम अक्सर तीन) समूहों के पदार्थ को सरल कहा जाता है। वे हर किसी की तुलना में बेहतर सीखते हैं। मुश्किल तरल पदार्थों में, सबसे अधिक अध्ययन किया गया पानी। इस वर्गीकरण में तरल क्रिस्टल और क्वांटम तरल पदार्थ शामिल नहीं हैं, क्योंकि वे विशेष मामले हैं और अलग से माना जाता है।

हाइड्रोडायनेमिक गुणों के दृष्टिकोण से, तरल पदार्थ न्यूटनियन और नेनटन में विभाजित होते हैं। वर्तमान न्यूटन के कानून के अधीनस्थ है। इसका मतलब है कि उनके स्पर्शरेखा तनाव रैखिक रूप से गति ढाल पर निर्भर करता है। निर्दिष्ट मानों के बीच आनुपातिकता गुणांक को चिपचिपापन कहा जाता है। निगेटन तरल पदार्थ में, चिपचिपापन गति के ढाल के आधार पर उतार-चढ़ाव करता है।

अध्ययन

तरल पदार्थ और गैसों के आंदोलन और यांत्रिक संतुलन का अध्ययन, साथ ही साथ उनकी बातचीत, ठोस निकायों सहित, एक हाइड्रोलिक सदस्य के रूप में यांत्रिकी के इस तरह के एक वर्ग में लगी हुई है। इसे हाइड्रोडायनामिक्स भी कहा जाता है।

निष्क्रिय तरल पदार्थों का अध्ययन हाइड्रोमेरोमेकॅनिक्स के उपधारा में किया जाता है, जिसे बस हाइड्रोमेकॅनिक्स कहा जाता है। चूंकि तरल पदार्थ की संपीड़न बहुत छोटी है, कई मामलों में इसे बस उपेक्षित किया जाता है। संपीड़ित तरल पदार्थ गैस गतिशीलता का अध्ययन करता है।

हाइड्रोमेकॅनिक्स अतिरिक्त रूप से हाइड्रोस्टैटिक्स और हाइड्रोडायनामिक्स (एक संकीर्ण अर्थ में) में विभाजित हैं। पहले मामले में, असंगत तरल पदार्थों के संतुलन का अध्ययन किया जाता है, और दूसरे में - उनके आंदोलन।

चुंबकीय हाइड्रोडायनामिक्स चुंबकीय और विद्युत प्रवाहकीय तरल पदार्थ के अध्ययन में लगी हुई है, और हाइड्रोलिक लागू कार्यों में लगी हुई है।

हाइड्रोस्टैटिक्स का मुख्य कानून पास्कल का कानून है। आदर्श असंगत तरल पदार्थों का आंदोलन यूलर समीकरण द्वारा वर्णित है। उनकी स्थिर धारा के लिए, बर्नौली कानून का प्रदर्शन किया जाता है। एक टोरिचेल फॉर्मूला छेद से तरल पदार्थों के रिसाव का वर्णन करता है। चिपचिपा तरल पदार्थ की आवाजाही नेवियर-स्टोक्स समीकरण का पालन कर रही है, जो अन्य चीजों के साथ, संपीड़न को भी संपीड़ित कर सकती है।

तरल में लोचदार लहरें और उतार-चढ़ाव (हालांकि, अन्य वातावरण में) इस तरह के विज्ञान का अध्ययन ध्वनिक के रूप में किया जाता है। हाइड्रेसिएशन - उपखंड, जो पानी के नीचे, स्थान और अन्य चीजों की समस्याओं को हल करने के लिए एक जलीय वातावरण में ध्वनि के अध्ययन के लिए समर्पित है।

आखिरकार

आज हम तरल पदार्थ के सामान्य भौतिक गुणों से मुलाकात की। हमने यह भी सीखा कि सामान्य रूप से ऐसे पदार्थ हैं, और उन्हें वर्गीकृत कैसे किया जाता है। विषय में रासायनिक गुण तरल पदार्थ, फिर वे सीधे अपनी संरचना पर निर्भर करते हैं। इसलिए, उन्हें प्रत्येक पदार्थ के लिए अलग से माना जाता है। क्या एक तरल पदार्थ संपत्ति महत्वपूर्ण है, और क्या नहीं है - जवाब देना मुश्किल है। यह सब समस्या पर निर्भर करता है, जिसके संदर्भ में इस तरल को माना जाता है।

तरल पदार्थ का कुल राज्य है जो अपने ठोस और गैसीय राज्यों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर है।

जमीन पर सबसे आम तरल पदार्थ पानी है। इसकी ठोस स्थिति - बर्फ, और गैसीय - भाप।

तरल पदार्थ में, अणु लगभग एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं। उनके पास ठोस अणुओं की तुलना में अधिक स्वतंत्रता है, हालांकि वे पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित नहीं हो सकते हैं। उनके बीच आकर्षण हालांकि ठोस निकायों की तुलना में कमजोर है, लेकिन यह अभी भी पर्याप्त है कि अणु एक दूसरे के करीब बनाए रखा है। प्रत्येक तरल अणु किसी प्रकार के संतुलन केंद्र के पास उतार-चढ़ाव कर सकता है। लेकिन बाहरी बल की कार्रवाई के तहत, अणु लागू बल की दिशा में मुक्त स्थान पर छलांग लगा सकते हैं। यह समझाया गया है द्रव प्रवाह .

द्रवता

द्रव की मुख्य भौतिक संपत्ति - द्रवता । जब बाहरी बल तरल पर लागू होता है, तो कणों का प्रवाह इसमें होता है, जिसकी दिशा इस बल की दिशा के साथ मेल खाती है। पानी के साथ केतली को झुकाव, हम देखेंगे कि कैसे पानी उसकी नाक से गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के नीचे बहती है। इसी तरह, पानी से पानी बहता है, जब हम बगीचे में पौधों को पानी देते हैं। हम झरने में ऐसी घटना का निरीक्षण करते हैं।

तरलता के कारण, तरल पदार्थ भी एक छोटी शक्ति की कार्रवाई के तहत एक छोटे से समय में रूप बदलने में सक्षम है। सभी तरल पदार्थ जेट्स डाल सकते हैं, बूंदों के साथ स्प्रे। वे एक जहाज को दूसरे में डालना आसान है। उसी समय वे फॉर्म को संरक्षित न करें , और उस पोत का रूप लें जिसमें वहां हैं। तरल पदार्थ की इस संपत्ति का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, धातु के हिस्सों को कास्टिंग करते समय। पिघला हुआ तरल धातु एक विशिष्ट विन्यास के रूप में बोतलबंद है। ठंडा, यह एक ठोस शरीर में बदल जाता है जो इस कॉन्फ़िगरेशन को सहेजता है।

तरलता बढ़ती तरल पदार्थ के तापमान के साथ बढ़ता है और घटने पर घटता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि बढ़ते तापमान के साथ, तरल के कणों के बीच की दूरी भी बढ़ जाती है, और वे अधिक जंगम हो जाते हैं। तरलता और अणुओं की संरचना पर निर्भर करता है। उनके रूप में अधिक जटिल, निचले तरल पदार्थ में द्रव होता है।

श्यानता

विभिन्न तरल पदार्थ में अलग तरलता होती है। तो, बोतल से पानी की तुलना में तेजी से बहता है वनस्पति तेल। एक गिलास से शहद दूध की तुलना में धीमी होती है। ये तरल पदार्थ एक ही गुरुत्वाकर्षण संचालित करते हैं। तो उनके कारोबार क्यों भिन्न हैं? बात यह है कि वे अलग हैं श्यानता । तरल पदार्थ की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, इसकी तरलता कम है।

चिपचिपाहट क्या है, और इसकी प्रकृति क्या है? चिपचिपाहट भी कहा जाता है आतंरिक मनमुटाव । यह एक दूसरे के सापेक्ष तरल पदार्थ की विभिन्न परतों के आंदोलन का विरोध करने के लिए तरल की क्षमता है। परतों में से एक में स्थित अणु और गर्मी आंदोलन के दौरान खुद के बीच सामना करना पड़ता है, पड़ोसी परतों के अणुओं का भी सामना करना पड़ता है। ऐसी ताकतें हैं जो उनके आंदोलन को धीमा करती हैं। वे विचाराधीन परत के आंदोलन के विपरीत पक्ष को निर्देशित कर रहे हैं।

चिपचिपाहट तरल पदार्थ की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। उसे विभिन्न में ध्यान में रखा जाता है तकनीकी प्रक्रियाएंउदाहरण के लिए, जब पाइपलाइनों को तरल पदार्थ पंप करने की आवश्यकता होती है।

तरल पदार्थ की चिपचिपाहट को डिवाइस का उपयोग करके मापा जाता है viscometer। सबसे सरल माना जाता है केशिलर विस्कोमीटर। इसकी कार्रवाई का सिद्धांत जटिल नहीं है। समय की गणना की जाती है जिसके लिए तरल की निर्दिष्ट मात्रा अपने अंत में दबाव अंतर के प्रभाव के तहत एक पतली ट्यूब (केशिका) के माध्यम से बहती है। चूंकि व्यास और केशिका की लंबाई ज्ञात होती है, इसलिए दबाव अंतर ज्ञात होता है, फिर गणना के आधार पर की जा सकती है poazoyl का कानून , जिससे तरल की प्रति सेकंड वॉल्यूम (दूसरा वॉल्यूम प्रवाह) पाइप की लंबाई की प्रति इकाई दबाव अंतर और इसके त्रिज्या की चौथी डिग्री और द्रव चिपचिपापन गुणांक के विपरीत आनुपातिक दबाव के बराबर आनुपातिक है .

कहा पे प्र - द्रव की दूसरी खपत, एम 3 / एस;

पी 1 - पी 2 = Δр। - केशिका, पीए के सिरों पर दबाव ड्रॉप;

आर - केशिका का त्रिज्या, एम;

डी - केशिका का व्यास, एम;

ƞ - गतिशील चिपचिपाहट गुणांक, पीए / सी;

एल - केशिका लंबाई, एम।

आयतन

तरल के अंदर के अणुओं के बीच की दूरी बहुत छोटी है। यह अणुओं के आकार से कम है। इसलिए, तरल पदार्थ रूप से निचोड़ करना बहुत मुश्किल है। जहाज में संलग्न तरल पर उत्पादित दबाव सभी दिशाओं में परिवर्तनों के बिना किसी भी बिंदु पर प्रसारित होता है। तो तैयार पास्कल कानून । तरल पदार्थ की इस सुविधा पर, ब्रेक सिस्टम का काम, हाइड्रोलिक प्रेस और अन्य हाइड्रोलिक डिवाइस आधारित है।

तरल पदार्थ अपनी मात्रा को बचाता है यदि बाहरी परिस्थितियों (दबाव, तापमान) नहीं बदलता है। लेकिन जब गर्म हो जाता है, तरल की मात्रा बढ़ जाती है, और शीतलन के दौरान घट जाती है। हालांकि, एक अपवाद है। सामान्य दबाव में और 0 से 4 तक तापमान बढ़ाएं, पानी की मात्रा में वृद्धि नहीं होती है, लेकिन घट जाती है।

घनत्व की लहरें

तरल निचोड़ बहुत मुश्किल है। लेकिन जब दबाव बदल रहा है अभी भी संभव है। और इस मामले में, इसकी घनत्व परिवर्तन और मात्रा। यदि संपीड़न तरल पदार्थ के एक खंड में होता है, तो यह धीरे-धीरे अन्य वर्गों को प्रेषित किया जाएगा। इसका मतलब है कि तरल पदार्थ लोचदार तरंगों को फैल जाएगा। यदि घनत्व कमजोर रूप से बदल जाता है, तो हमें एक ध्वनि तरंग मिलती है। और यदि यह काफी मजबूत है, तो एक सदमे की लहर उत्पन्न होती है।

सतह तरल तनाव

जब भी पानी धीरे-धीरे पानी के नल से ड्रिप करता है तो हम सतह तनाव की घटना का निरीक्षण करते हैं। सबसे पहले हम एक पतली पारदर्शी फिल्म देखते हैं जो पानी के वजन के नीचे फैली हुई है। लेकिन यह तोड़ता नहीं है, लेकिन पानी की एक छोटी मात्रा को कवर करता है और क्रेन से गिरने वाली बूंद बनाती है। यह सतह तनाव की ताकतों द्वारा बनाया गया है, जो पानी को गेंद की एक छोटी समानता में कसता है।

ये बल कैसे उठते हैं? गैस के विपरीत, तरल उस पोत की मात्रा का केवल एक हिस्सा भरता है जिसमें यह स्थित है। इसकी सतह तरल पदार्थ और गैस (वायु या नौका) के बीच अनुभाग की सीमा है। सभी तरफ, तरल के अंदर अणु एक ही तरल के अन्य अणुओं के चारों ओर घिरा। इंटरमोल्यूलर प्रभाव की ताकतें हैं। वे मुश्किल से संतुलित हैं। इन बलों की समानता शून्य है।

और तरल पदार्थ की सतह परत में होने वाले अणुओं पर, एक ही तरल पदार्थ के अणुओं से आकर्षण की ताकत केवल एक तरफ कार्य कर सकती हैं। दूसरी तरफ, उनके पास एयर अणुओं के आकर्षण की ताकत है। लेकिन चूंकि वे बहुत छोटे हैं, वे उपेक्षा करते हैं।

सतह पर अणु पर अभिनय की समान सभी बलों को तरल के अंदर निर्देशित किया जाता है। और तरल में खींचे जाने और सतह पर रहने के क्रम में, अणु इस बल के खिलाफ काम करता है। नतीजतन, ऊपरी परत अणुओं को संभावित ऊर्जा की अतिरिक्त आपूर्ति प्राप्त होती है। तरल पदार्थ की सतह जितनी अधिक होगी, अणुओं की मात्रा जितनी अधिक होगी, और संभावित ऊर्जा जितनी अधिक होगी। लेकिन प्रकृति में सबकुछ इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि कोई भी प्रणाली अपनी संभावित ऊर्जा को कम से कम कम करने की कोशिश कर रही है। जांचकर्ता, एक बल है जो तरल पदार्थ की मुक्त सतह को कम करने का प्रयास करेगा। इस शक्ति को बुलाया जाता है सतह तनाव शक्ति .

तरल सतह का तनाव बहुत बड़ा है। और इसे तोड़ने के लिए काफी महत्वपूर्ण शक्ति की आवश्यकता है। पानी की निर्विवाद सतह आसानी से सिक्का, रेजर ब्लेड या स्टील सुई को पकड़ सकती है, हालांकि ये आइटम पानी की तुलना में काफी भारी हैं। उन पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण की ताकत पानी की सतह के तनाव की ताकत के लिए कम हो जाती है।

सभी ज्यामितीय वॉल्यूमेट्रिक निकायों की सबसे छोटी सतह एक गेंद है। इसलिए, यदि सतह तनाव की केवल शक्तियां तरल पर लागू होती हैं, तो यह क्षेत्र का रूप लेता है। इस तरह के रूप में भारहीनता में पानी की बूंदें होती हैं। बुलबुला या उबलते तरल बुलबुले भी एक गोलाकार आकार लेने की कोशिश करते हैं।

मिश्रितता

तरल पदार्थ एक दूसरे में भंग किया जा सकता है। यह उनकी क्षमता कहा जाता है मिश्रितता । यदि आप एक जहाज में दो मिश्रित तरल पदार्थ डालते हैं, तो थर्मल गति के परिणामस्वरूप, उनका अणु धीरे-धीरे इंटरफ़ेस पर स्थानांतरित हो जाएगा। नतीजतन, मिश्रण हो जाएगा। लेकिन सभी तरल पदार्थ मिश्रित नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पानी और वनस्पति तेल कभी मिश्रित नहीं होते हैं। और पानी और शराब बहुत आसानी से मिश्रण।

आसंजन

हम सभी जानते हैं कि गीज़ और बतख पानी को सूखे से छोड़ देते हैं। उनके पंख क्यों हैं? यह पता चला है कि उनके पास एक विशेष लोहा है जो वसा को हाइलाइट करता है, जो चोंच के साथ अपने पंखों को चिकनाई देता है। और वे सूखे रहते हैं, क्योंकि पानी उनकी बूंदों से बहती है।

चलो एक पॉलीस्टीरिन प्लेट पर पानी की एक बूंद रखें। यह एक विभाजित गेंद का आकार लेता है। हम ग्लास प्लेट पर एक ही बूंद डालने की कोशिश करते हैं। हम देखेंगे कि यह गिलास पर फैलता है। पानी के साथ क्या होता है? बात यह है कि आकर्षण बलों न केवल तरल पदार्थ के अणुओं के बीच ही, बल्कि सतह परत में विभिन्न पदार्थों के अणुओं के बीच भी कार्य करता है। इन बलों को बल कहा जाता है आसंजन (लैटिन से अधासो। - चिपकना)।

ठोस शरीर के साथ तरल पदार्थ की बातचीत को बुलाया जाता है गीला । लेकिन ठोस शरीर की सतह हमेशा गीला नहीं होती है। यदि यह पता चला है कि तरल पदार्थ के अणु स्वयं एक ठोस सतह की तुलना में एक दूसरे को मजबूत आकर्षित करते हैं, तो तरल बूंद में इकट्ठा होगा। इस तरह एक पॉलीस्टीरिन प्लेट पर पानी कैसे व्यवहार करता है। शे इस गीला नहीं करता यह प्लेट। इसी तरह, पौधों की पत्तियों पर सुबह की ओस की बूंदें फैल नहीं जाती हैं। और इसी कारण से, वसा के साथ कवर पानी के पंखों के साथ पानी बहता है।

और यदि एक ठोस सतह के लिए द्रव अणुओं का आकर्षण अणुओं के बीच आकर्षण बलों से अधिक मजबूत होता है, तो तरल सतह पर धुंधला होता है। इसलिए, गिलास पर हमारी बूंद भी फैलती है। इस मामले में, पानी गीला कांच की सतह।

एक पॉलीस्टीरिन पोत में हॉल पानी। पानी की सतह को देखते हुए, हम देखेंगे कि यह क्षैतिज नहीं है। पोत के किनारे पर, यह नीचे घुमाया जाता है। यह हो रहा है, क्योंकि पानी के अणुओं के बीच आकर्षण की ताकत आसंजन (आसंजन) की ताकतों से अधिक हैं। और ग्लास पोत में, किनारे की पानी की सतह ऊपर की ओर बढ़ी है। इस मामले में, आसंजन की ताकत अधिक इंट्रामोलिक्यूलर जल बल है। व्यापक जहाजों में, यह वक्रता केवल जहाजों की दीवारों पर मनाई जाती है। और यदि जहाज संकीर्ण है, तो यह वक्रता पानी की सतह पर काफी हद तक है।

आसंजन घटना का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है - पेंट, फार्मास्युटिकल, कॉस्मेटिक, आदि। गीला करना आवश्यक होता है जब ग्लूइंग, पेंटिंग ऊतक, सतह पर लागू होता हैपेंट्स, वार्निश। और उनकी दीवारों के पूल के निर्माण में, इसके विपरीत, एक ऐसी सामग्री के साथ कवर किया गया जो पानी से गीला नहीं है। एक ही सामग्रियों का उपयोग छतरियों, रेनकोट, निविड़ अंधकार जूते, awnings के लिए किया जाता है।

कपिलैरिटि

एक और दिलचस्प विशेषता तरल पदार्थ - केशिका प्रभाव । इसे ट्यूबों, संकीर्ण जहाजों, छिद्रपूर्ण निकायों में अपने स्तर को बदलने की अपनी क्षमता को तथाकथित किया जाता है।

यदि आप एक संकीर्ण ग्लास ट्यूब (केशिका) को पानी में छोड़ देते हैं, तो आप देख सकते हैं कि इसमें पानी का स्तंभ कैसे बढ़ता है। पहले से ही ट्यूब, पानी कॉलम जितना अधिक होगा। यदि आप एक ही ट्यूब को तरल पारा में कम करते हैं, तो पारा कॉलम की ऊंचाई पोत में तरल पदार्थ के स्तर से नीचे होगी।

केशिकाओं में तरल संकीर्ण चैनल (केशिका) के माध्यम से केवल तभी बढ़ सकता है जब यह अपनी दीवारों को गीला कर सकता है। यह जमीन, रेत, ग्लास ट्यूबों में होता है, जिसके लिए नमी आसानी से बढ़ रही है। इसी कारण से, केरोसिन लैंप में केरोसिन विक को प्ररित किया जाता है, तौलिया गीले हाथों से नमी को अवशोषित करता है, विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। केशिकाओं में पौधों में पत्तियों पर आते हैं पोषक तत्व और नमी। केशिका प्रभाव के लिए धन्यवाद जीवों की एक महत्वपूर्ण गतिविधि है।

हम पहले से ही जानते हैं कि तरल पदार्थों की एक निश्चित मात्रा होती है और वे जहाज का रूप लेती है जिसमें वे हैं। हम यह भी जानते हैं कि तरल पदार्थ घनत्व गैसों की तुलना में काफी बड़ा है। सामान्य मामले में, तरल पदार्थ की घनत्व सॉलिड की घनत्व के समान मान है। तरल पदार्थ की निचोड़ता बहुत छोटी है, क्योंकि तरल के कणों के बीच बहुत कम खाली जगह है।

पानी की स्वतंत्र रूप से गिरती हुई बूंद। इसका गोलाकार रूप सतह तनाव के कारण है।


हमें तरल पदार्थ के एक और तीन अन्य महत्वपूर्ण गुणों पर विचार करना होगा। इन सभी गुणों को तरल पदार्थ के गतिशील सिद्धांत के प्रतिनिधित्व के आधार पर समझाया जा सकता है।

तरलता और चिपचिपाहट. तरल गैसों की तरह प्रवाह हो सकता है, और इस संपत्ति को तरलता कहा जाता है। प्रवाह के प्रतिरोध को चिपचिपाहट कहा जाता है। तरलता और चिपचिपापन कई कारकों को प्रभावित करता है। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण तरल अणुओं के साथ-साथ इन अणुओं के रूप, संरचना और सापेक्ष आणविक भार के बीच आकर्षण की ताकतें हैं। बड़े अणुओं से युक्त द्रव प्रवाह छोटे अणुओं से तरल से कम होता है। तरल चिपचिपापन गैसों की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक है।

सतह तनाव। अणु पर, जो तरल पदार्थ की गहराई में है, इंटरमेलेकुलर आकर्षण की ताकत समान रूप से सभी पक्षों पर चल रही हैं। हालांकि, तरल पदार्थ की सतह पर, ये बल असंतुलित हैं, और इसके परिणामस्वरूप, सतह के अणुओं को तरल के अंदर निर्देशित परिणामस्वरूप बल के परिणाम का सामना करना पड़ रहा है। इसलिए, तरल पदार्थ की सतह तनाव स्थिति में हो जाती है, यह हर समय कटौती करने की कोशिश करता है। तरल पदार्थ की सतह तनाव तरल के कणों की आकांक्षा को दूर करने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल है और इस प्रकार द्रव की सतह को कमी से रोकता है। सतह तनाव का अस्तित्व तरल के स्वतंत्र रूप से गिरने वाली बूंदों के गोलाकार रूप को बताता है।

प्रसार. यह उस प्रक्रिया का नाम है जिसके द्वारा पदार्थ को एक क्षेत्र से उच्च एकाग्रता या उच्च दबाव वाले क्षेत्र में एक छोटी सांद्रता या कम दबाव वाले उच्च दबाव के साथ पुनर्वितरित किया जाता है। तरल पदार्थ में प्रसार गैसों की तुलना में बहुत धीमी है, क्योंकि तरल के कणों को गैस कणों की तुलना में अधिक घने पैक किया जाता है। एक तरल में फैलाने वाला एक कण लगातार टकराव के अधीन होता है और इसलिए कठिन चलता है। कणों के बीच गैसों में बहुत सी खाली जगह है, और वे बहुत तेज पुनर्वितरण कर सकते हैं। परस्पर घुलनशील, या मिश्रण, तरल पदार्थ के बीच प्रसार किया जाता है। यह असफल तरल पदार्थों के बीच नहीं होता है। तरल पदार्थ के विपरीत, सभी गैसों को एक दूसरे के साथ मिश्रित किया जाता है और इसलिए एक दूसरे को फैल सकता है।