Folyadék halmazállapot

Az előadások a következő témára: "Folyadék halmazállapot"— Előadás másolata:

1 Folyadék halmazállapot

2 Határozott térfogata van
Nem alaktartóak „Felveszik a tartóedény alakját“

3 a rendezettség csak kis körzetekre terjed ki
- a rendezett csoportok állandóan változnak - a részecskék állandó mozgásban maradnak vízcsepp a részecskék érintkeznek -gyakorlatilag összenyomhatatlanok (a víz a légnyomás 100-szorosán térfogatának 5 ezred részével nyomható össze)

4 A folyadékok szabad felszíne mindig vízszintes

5 A nyugvó folyadékok szabad felszíne a felszínre ható erők eredőjére merőleges.
Ha a folyadék felszínén lévő részecskére ható erőnek lenne a felszín érintőjébe eső összetevője, akkor az a felszín mentén elmozdulna, nem lehetne nyugalomban. Ha a folyadékra csupán a nehézségi erő hat, a folyadék felszíne mindenütt merőleges a nehézségi erőre. 5

6 Libella-vízszintező

7 Hidrosztatika A hidrosztatika alaptörvénye (Pascal törvénye) szerint a folyadékok belsejében és határfelületein adott felületre ható nyomás mindenütt ugyanakkora Blaise Pascal 7

8 Pascal törvényének gyakorlati alkalmazásai
8

9 A folyadékokban egy adott réteg felett lévő folyadékoszlop súlyával nő a nyomás
Egy folyadékba merülő hasáb alakú test egymással szemben lévő oldallapjaira ható hidrosztatikai nyomások kompenzálják egymást. Az alap és fedőlapokra ható hidrosztatikai nyomások különbsége miatt a testre függőleges irányú felhajtóerő hat Archimedes törvénye szerint a folyadékba mártott test látszólagos súlyveszteséget szenved, amelynek nagysága egyenlő a test által kiszorított folyadék súlyával. 9

10 Archimedes törvénye 10

11 Valóságos folyadékok felszínük a hidrosztatika törvényétől eltérő viselkedést mutat A felszínre helyezett penge (pénzdarab) nem merül el A csepp alakja gömbölyded Vékony csövekben a folyadék felszíne eltérő magasságban van, mint várnánk A folyadék felszíne a fal közelében domború, vagy homorú A pohárba púposan lehet vizet tölteni Mosószeres vízből drótkeretre hártyát lehet létrehozni és abból buborékot lehet fújni A molnárpoloska szaladgál a víz tetején

12 Felületi feszültség a folyadékmolekulák közötti vonzóerő (kohézió) megnyilvánulása a folyadékok a lehető legkisebb fajlagos felület (gömb) elérésére törekednek függ az anyagi minőségtől poláris anyagoké nagyobb, apolárisoké kisebb a hőmérséklet növekedésével csökken a nagysága

13 A folyadék molekulái között vonzóerők működnek. Ez a jelenség a kohézió.
A kohéziós erők hatósugara igen kicsi, 10-8 m, néhány molekula-átmérőnyi A folyadék belsejében lévő részecskéket társaik minden irányból vonzzák. A felületen lévőket nem, ezért azok kisebb energiával kötődnek a folyadékhoz Ahhoz hogy a molekulák a felszínre kerüljenek energiát kellene befektetni. Így a rendszer igyekszik felületét csökkenteni 13

14 Hajszálcsövesség Ha vízzel töltött edénybe kis belső átmérőjű üvegcsövet (kapillárist) merítünk, a víz a csőben az edényben lévő vízszint fölé emelkedik, Ezt a jelenséget kapilláris emelkedésnek hívjuk. Nem nedvesítő folyadék (pl. higany) esetén a folyadékszint a csőben alacsonyabb, mint az edényben. Ezen alapszik: szivacs, lámpabél, törölköző, törlő ruha nedvszívó hatása Kapálás megakadályozza a talaj kiszáradását

15 A nyugvó folyadék felülete mindig merőleges a rá ható erők eredőjére.
A folyadék és a vele érintkező szilárd test részecskéi között fellépő vonzó kölcsönhatási erőket adhéziós erőknek nevezzük. A kohéziós és az adhéziós erők együttes hatásának következménye a folyadék felületének az edény falánál tapasztalható görbültsége. A nyugvó folyadék felülete mindig merőleges a rá ható erők eredőjére. B/ az adhéziós erő kisebb, mint a kohéziós erő, a folyadék „ nem nedvesíti” az edény falát. (Ilyen pl. a higany üvegedényben) A/ az adhéziós erő nagyobb, mint a kohéziós erő, a folyadék „nedvesíti” az edény falát. (Ilyen pl. a víz egy tiszta falú üvegedény esetén.)

16 Felületaktív anyagok (tenzidek)
vízben oldott anyagok a felületi feszültséget csökkenthetik molekuláik amfipatikusak (van hidrofil és hidrofób részük is) elősegítik a szilárd felületek nedvesedését szappanok, mosószerek, alkoholok, szerves savak

17 Folyadékok hőtágulása:
- folyadékos hőmérők - színültig telt tartály - a víz speciális viselkedése : 4oC-on legnagyobb a sűrűsége ~tavak vize nem fagy be fenékig ~tavak vizének keveredése ~a jég úszik a vízen