Жидкости реферат

Тепловое расширение вещества характеризуется коэффициентом объемного расширения , то есть относительным изменением объема V при изменении температуры T на 1 К. Числовые значения коэффициента a сильно зависят от температуры и давления. Для различных жидкостей значения a при одинаковых температурах могут меняться весьма значительно. Так, например, для воды , для бензола , для жидкой углекислоты , глицерина и т. При повышении температуры a сильно возрастает.

Капиллярные явления. Прежде всего, это конечно вода , необычная по ряду своих свойств жидкость, так необходимая в повседневной жизни. Это и различные жидкости неорганического и органического происхождения кислоты, спирты, продукты переработки нефти и т. Наконец, это ртуть — удивительная тяжелая жидкость блестящего цвета, похожая на расплавленный металл.

Вязкость жидкости реферат

Капиллярные явления. Прежде всего, это конечно вода , необычная по ряду своих свойств жидкость, так необходимая в повседневной жизни. Это и различные жидкости неорганического и органического происхождения кислоты, спирты, продукты переработки нефти и т. Наконец, это ртуть — удивительная тяжелая жидкость блестящего цвета, похожая на расплавленный металл.

При нагревании до достаточно высоких температур твердые тела расплавляются и переходят в жидкое состояние. Для кристаллических твердых тел такой переход происходит скачком при вполне определенной для данного вещества температуре, называемой температурой плавления.

Вместе с тем, существуют так называемые аморфные стеклообразные твердые тела, которые по своим свойствам мало отличаются от жидкостей, к их числу относятся стекла, различные смолы, пластмассы. По мере повышения температуры они переходят в жидкое состояние — становятся как бы все более мягкими и приобретают обычную для жидкости способность течь.

Их называют иногда переохлажденными жидкостями, поскольку в обычном состоянии такие вещества можно рассматривать как жидкости с аномально большой вязкостью.

При очень низких по сравнению с комнатной температурах в жидкое состояние переходит большинство газов. Этот переход также происходит скачком и характеризуется для каждого газа своей определенной температурой перехода — температурой конденсации. Вся так называемая криогенная техника основана на получении и использовании жидкого гелия, жидкого азота и других сжиженных газов.

Также по теме: РАСТВОРЫ В отличие от газа, одна из характерных особенностей жидкости заключается в ее способности сохранять свой объем, что проявляется в ее малой сжимаемости. Твердое тело наряду с сохранением объема стремится сохранить также и свою форму.

Наиболее важное отличие жидкости от твердого тела заключается в том, что она принимает форму содержащего ее сосуда, образуя при этом свободную поверхность.

Это означает, что жидкость обладает высокой текучестью или малой вязкостью. Газы из-за беспорядочного характера движения их молекул стремятся заполнить весь предоставленный им объем. Эти свойства жидкости определяются особенностями межмолекулярного взаимодействия в ней.

Известно, что в идеальном газе молекулы большую часть времени проводят в состоянии свободного движения, взаимодействуя между собой лишь в редкие моменты их сближения.

В жидкости молекулы сближены друг с другом, то есть расстояния между ними оказываются того же порядка величины, что и размеры молекул. Интенсивное взаимодействие между частицами жидкости приводит к тому, что их движение уже нельзя считать полностью неупорядоченным, как в случае газового состояния. Вместе с тем, они не достигают и того полного порядка в расположении молекул, которая характерна для кристаллических твердых тел.

Также по теме: ВОДА Как известно, особенностью кристаллических твердых тел является периодичность пространственного расположения атомов, молекул или ионов, из которых состоят кристаллы. Совокупность таких периодически расположенных частиц образует структуру, называемую кристаллической решеткой.

Подобная периодичность носит название дальнего порядка. Пример двумерного дальнего порядка представлен на рис. Экспериментальные исследования жидкого состояния вещества, основанные на наблюдении дифракции рентгеновских лучей и потоков нейтронов при прохождении их через жидкие среды, обнаружили наличие в жидкости ближнего порядка, то есть наличие некоторой упорядоченности в расположении частиц лишь на малом расстоянии от какой-либо выделенной позиции.

Это иллюстрируется картиной, изображенной на рис. Распределение частиц в малой окрестности любой фиксированной частицы жидкости имеет определенную упорядоченность, несколько напоминающую кристаллическую, хотя и более рыхлую. По этой причине структуру жидкости иногда называют квазикристаллической или кристаллоподобной.

Впервые идея о близости некоторых свойств жидкостей особенно расплавов металлов и кристаллических твердых тел была высказана и затем развивалась в работах советского физика Я.

Френкеля еще —х. Согласно взглядам Френкеля, получившим теперь всеобщее признание, тепловое движение атомов и молекул в жидкости состоит из нерегулярных колебаний со средней частотой, близкой к частоте колебаний атомов в кристаллических телах.

Центр колебаний определяется при этом полем сил соседних частиц и смещается вместе со смещениями этих частиц. Упрощенно можно представить такое тепловое движение как наложение друг на друга сравнительно редких перескоков частиц из одних временных положений равновесия в другие и тепловых колебаний в промежутках между скачками. По образному выражению Я. Френкеля, молекулы странствуют по всему объему жидкости, ведя кочевой образ жизни, при котором кратковременные переезды сменяются относительно длинными периодами оседлой жизни.

Средняя длительность колебаний в состоянии временного равновесия сильно зависит от температуры, поэтому повышением температуры заметно увеличивается подвижность молекул жидкости и тем самым уменьшается ее вязкость или возрастает текучесть.

Из-за малой упорядоченности жидкого состояния теория жидкости оказывается менее развитой, чем теория газов и кристаллических твердых тел. Пока нет полной теории жидкости. На уровне существующих теорий ее структура, равно как и физические свойства, могут быть описаны на основе методов статистической механики с использованием различных функций распределения положений групп частиц.

При этом в большинстве случаев достаточно знания небольшого числа функций распределения, из которых главное значение имеет так называемая радиальная функция распределения g r , которая дает вероятность обнаружения какой-либо частицы на расстоянии r от данной, выбранной в качестве точки отсчета.

Использование современных ЭВМ позволяет рассчитывать эту функцию методом компьютерного моделирования, основываясь на имеющихся данных о природе сил, действующих между молекулами. Сравнение функций распределения g r , найденных расчетным путем, с экспериментальными, полученными в результате расшифровки рентгенограмм или нейтронограмм , позволяет проверить правильность предположений о природе межмолекулярных сил и использовать найденные радиальные функции распределения для определения некоторых свойств жидкостей.

Особый тип жидкостей — это некоторые органические соединения, состоящие из молекул удлиненной или дискообразной формы, или так называемые жидкие кристаллы. Взаимодействие между молекулами в таких жидкостях стремится выстроить длинные оси молекул в определенном порядке. При высоких температурах тепловое движение препятствует этому, и вещество представляет собой обычную жидкость.

При температурах ниже критической в жидкости появляется выделенное направление, возникает дальний ориентационный порядок. Сохраняя основные черты жидкости, например, текучесть, жидкие кристаллы обладают характерными свойствами твердых кристаллов — анизотропией магнитных, электрических и оптических свойств.

Эти их свойства наряду с текучестью находят многочисленные технические применения, например в электронных часах, калькуляторах, мобильных телефонах, а также в мониторах персональных компьютеров, телевизорах, в качестве индикаторов, табло и экранов для отображения цифровой, буквенной и аналоговой информации.

Фазовый переход газ — жидкость. Из опыта известно, что все газы можно перевести в жидкое состояние, если достаточно сильно их сжать или охладить. Если газ сжимать, поддерживая его температуру T постоянной, то пока выполняется условие идеальности газа, уменьшение объема газа V приводит к возрастанию давления p в соответствии с законом Клапейрона — Менделеева, которое для одного моля газа записывается в виде см.

При дальнейшем повышении давления становится все более существенным учет влияния сил межмолекулярного взаимодействия и собственного объема молекул на поведение газ. Уравнение состояния реального неидеального газа уже не подчиняется закону 1.

Одним из наиболее часто используемых полуэмпирических уравнений состояния является в этом случае уравнение Ван-дер-Ваальса 2 Поправка b учитывает влияние собственного объема молекул газа, а постоянная a — влияние сил притяжения между молекулами.

Хотя уравнение Ван-дер-Ваальса получено для газов не слишком высокой плотности, оно качественно верно описывает поведение достаточно плотных газов и даже переход от газообразного состояния к жидкому. Ветви изотерм для относительно больших значений объема или малых значений плотности соответствуют газообразному состоянию вещества. В этой области зависимость давления от объема подчиняется уравнению идеального газа 1.

Пусть исходное состояние газа на одной из изотерм изображается точкой. При изотермическом сжатии газа точка, изображающая его состояние, будет перемещается вверх по выбранной изотерме. Опыт показывает, что, начиная с некоторой точки A на изотерме, давление в системе перестает повышаться, и процесс дальнейшего сжатия описывается участком горизонтальной прямой AB.

Фактически это означает, что, начиная с этой точки, система распадается на две физически однородные части или фазы: газообразную и жидкую.

При движении вдоль прямой влево количество жидкости возрастает до тех пор, пока в точке B все вещество не перейдет в жидкое состояние. При дальнейшем уменьшении объема кривая изотермы от точки B резко идет вверх, что соответствует низкой сжимаемости образовавшейся жидкости, при этом более высоким температурам системы соответствуют все более уменьшающиеся горизонтальные участки изотерм. В некоторой точке C этот участок вообще стянется в точку с координатами Tk и pk, которые соответствуют так называемым критической температуре и критическому давлению.

На рис. Область под этой кривой соответствует двухфазному состоянию вещества — равновесие жидкости и ее пара. Область выше кривой соответствует однофазному состоянию вещества, в этой области теряется качественное различие между жидкостью и газом. Фактически это означает, что сжимая газ можно превратить его в жидкость только тогда, когда его температура ниже критической, но это нельзя сделать никаким повышением давления, если температура газа выше критической.

Наличие критической точки ясно показывает, что нет принципиальной разницы между жидким и газообразным состоянием вещества. Можно рассмотреть какие-либо два состояния вещества, соответствующие двум точкам a и b на рис 2. Очевидно, менее плотное состояние a отвечает газообразному состоянию, а более плотное b — жидкости.

Если сжимать газ a при постоянной температуре, то можно превратить его в жидкость b, следуя по одной из изотерм и пройдя при этом стадию расслоения вещества на две фазы, но перейти от одного состояния к другому можно и другим способом, если одновременно с уменьшением объема сначала увеличивать, а затем уменьшать температуру, передвигаясь в плоскости P, V вдоль какого-либо пути, огибающего критическую точку сверху как это показано пунктиром на рис.

При этом вещество везде остается однородным и нельзя сказать, где вещество перестало быть газом и стало жидкостью. Поведение реальных изотерм, представленных на рис.

Такой вид изотермы является графическим изображением уравнения третьей степени относительно величины V, к которому приводится уравнение 2. Это означает, что не все состояния вещества, совместимые с волнообразным участком кривой Ван-дер-Ваальса, могут быть реализованы в действительности. В частности, участок DF, где давление растет с увеличением объема, противоречит условию термодинамической устойчивости вещества.

Иными словами, при возрастании объема V все изотермы должны монотонно спускаться, что и наблюдается на практике. Вместе с тем при особых условиях могут быть реализованы состояния, изображаемые участками изотермы BD и FA. Эти состояния называются метастабильными. Испарение и конденсация. Во всей области изменения параметров по ходу прямого участка изотермы Ван-дер-Ваальса существует термодинамическое равновесие межу жидкостью и газом. Это означает, что скорость испарения число молекул, покидающих единицу поверхности жидкости в 1 с равна скорости конденсации пара числу молекул пара, возвращающихся в жидкость.

Равновесие с паром, который в таком случае называется насыщенным, устанавливается само собой, если жидкость находится в закрытом сосуде.

Процесс установления такого равновесия можно представить следующим образом. Пар над поверхностью жидкости образуется в результате вылета части молекул с ее поверхности. Для выхода из жидкости испаряющиеся молекулы должны преодолеть силы притяжения со стороны оставшихся молекул, то есть совершить работу против этих сил.

Кроме того, должна быть совершена работа против внешнего давления уже образовавшегося пара. Очевидно, вся эта работа может быть совершена за счет кинетической энергии теплового движения молекул. Естественно, что не все молекулы способны совершить эту работу, а только те из них, которые обладают достаточной для этого кинетической энергией, поэтому переход части молекул в пар приводит к обеднению жидкости быстрыми молекулами, то есть к ее охлаждению.

Ощущение сильного охлаждения кожи, смоченной, например, эфиром быстро испаряющейся жидкостью является следствием этого эффекта.

Чтобы скорость испарения жидкости оставалась постоянной и даже возрастала, нужно поддерживать неизменной температуру ее поверхности, что обеспечивается постоянным подводом тепла от внешнего источника.

Одновременно с переходом молекул из объема жидкости в газовую фазу происходит и обратный процесс: возвращение части молекул в жидкость конденсация.

Очевидно, число конденсирующихся молекул пропорционально плотности молекул в паре, поэтому в замкнутом сосуде через некоторое время, когда скорости прямого и обратного процессов сравняются, наступает равновесие. Установившаяся таким образом постоянная плотность пара отвечает вполне определенному давлению, которое называется упругостью насыщенного пара, которая растет с повышением температуры.

Переход вещества из одной фазы в другую всегда связан с поглощением или выделением некоторого количества тепла — так называемой скрытой теплоты фазового перехода или просто теплоты перехода. Количество тепла, необходимое для того, чтобы испарение жидкости с поверхности происходило при постоянной температуре при внешнем давлении, равном упругости ее насыщенного пара , называется теплотой испарения, которая оказывается универсальной характеристикой каждой жидкости.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трилогия о жидкости. Часть III. О нефти

Цель данной работы - изучение тех процессов, которые происходят или могут происходить с пузырями в жидкости и понять как общие законы физики . ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ. УНИВЕРСИТЕТ. Реферат на тему: МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ и газов. Выполнил: Студент гр. МС

Описание Магнитные жидкости представляют собой коллоидные растворы высокодисперсных магнитных частиц размером от 5 до 50 нм, находящихся, как правило, в суперпарамагнитном , ферро- или ферри магнитном состояниях частицы металлов, оксидов железа и пр. МЖ обладают уникальным сочетанием текучести и способности взаимодействовать с магнитным полем. Свойства магнитной жидкости определяются совокупностью характеристик входящих в нее компонентов твердой магнитной фазы, дисперсионной среды и стабилизатора , варьируя которые можно в довольно широких пределах изменять параметры МЖ. Различают два вида магнитных жидкостей — ПАВ-содержащие МЖ и ионные МЖ, в которых стабилизация магнитных наночастиц происходит при помощи поверхностно-активных веществ или за счет поверхностного заряда, соответственно. Процесс получения магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получения магнитных частиц нужного размера и стабилизации их в жидкой среде жидкости-носителе. Основная сложность этого процесса состоит в том, что обе стадии должны быть совмещены во времени, чтобы предотвратить агрегацию частиц. Магнитные жидкости на основе неполярных сред с размером частиц порядка 1 мкм называются магнитореологическими жидкостями. Магнитные жидкости, благодаря необычному сочетанию свойств магнетиков, жидкостей и коллоидных растворов, являются перспективными материалами и находят применение в различных областях техники: при создании магнитножидкостных уплотнений в химической промышленности, в качестве магнитных смазок, в процессах магнитного обогащения немагнитных материалов, в системах охлаждения например, феррожидкостного охлаждения звуковых катушек динамика , в биологии и медицине. Иллюстрации а — Поведение магнитной жидкости в магнитном поле. Автор: В. Шур, Уральский государственный Университет. Scherer C. Связанные термины.

Вязкость жидкости реферат Отец почти не обращал на него внимания, которые упоминаются в разделе "Древний Восток".

Перегрев и переохлаждение[ править править код ] Жидкость можно нагреть выше точки кипения таким образом, что кипения не происходит. Для этого необходим равномерный нагрев, без значительных перепадов температуры в пределах объёма и без механических воздействий, таких, как вибрация.

Назарян Артур Оганесович

Обоснование темы и названия, актуальность работы При бурении геологоразведочных скважин в условиях Донбасса часто наблюдается поглощение промывочной жидкости. Его несвоевременное выявление может привести к зашламованию забоя скважины и, как следствие, — к возникновению сложных прихватов бурового инструмента. При бурении на полях угольных шахт эта проблема еще более усложняется, поскольку скважины часто бурят без выхода промывочной жидкости на поверхность, что вообще не дает возможности контролировать процесс ее циркуляции. Техническая база по сигнализации циркуляции или поглощений промывочной жидкости в настоящее время достаточно не совершенна, поэтому такие устройства применяются эпизодически. В то же время использование таких устройств могло бы решить задачу контроля циркуляции промывочной жидкости в скважине в процессе бурения и своевременного выявления поглощений для предотвращения прихватов бурового инструмента.

Реферат: Свойства жидкостей

Скачать реферат Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением. За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1Н, действующая на поверхность площадью 1м2 перпендикулярно этой поверхности. Следовательно, чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности: Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Молекул в газе много, потому и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, на поверхность площадью 1см2 за 1 сек. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул о стенки сосуда значительно, оно и создает давление газа. Итак, давление газа на стенки сосуда и на помещенное в газ тело вызывается ударами молекул газа. Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся.

.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как и почему работает гидравлика в экскаваторе?
Похожие публикации