Tekuté charakteristiky, vlastnosti, typy, príklady

Ten Tekutiny Sú to súvislé prostriedky, ktorých molekuly nie sú také spojené ako v tuhých látkach, a preto majú väčšiu mobilitu. Kvapaliny a plyny sú tekuté a niektoré, napríklad vzduch a voda, majú zásadný význam, pretože sú potrebné na udržanie života.

Príkladmi tekutín sú voda, zbytočné hélium alebo krvná plazma. Existujú materiály, ktoré sa zdajú byť pevné, ale napriek tomu vykazujú vlastnosti, ktoré majú tekutiny, napríklad decht. Položte tehlu na vrchol veľkého kusu dechtu.

Voda je príkladom tekutiny

Niektoré plasty sa tiež javia ako solídne, ale v skutočnosti sú plynulé s veľmi vysokou viskozitou, schopné tečú extrémne pomaly.

[TOC]

Tekuté charakteristiky

Kvapaliny sa vyznačujú hlavne:

-Mať väčšiu separáciu medzi molekulami v porovnaní s tuhými látkami. V prípade tekutín molekuly stále udržiavajú určitú súdržnosť, zatiaľ čo v plynoch interagujú oveľa menej.

Molekuly vody, tekutina, v kvapalnom stave v porovnaní s ľadom a vodnou parou

-Prietok alebo vypustenie, keď na ne rezy na nich konajú. Kvapaliny neodolajú úsilie, preto sú nepretržite a natrvalo deformované, keď sa uplatňuje.

-Prispôsobte sa tvaru kontajnera, ktorý ich obsahuje a ak sú to plyny, okamžite sa rozširujú, kým pokryjú celý objem toho istého. Okrem toho, ak môžu, molekuly rýchlo uniknú z kontajnera.

-Plyny sú ľahko stlačiteľné, to znamená, že ich objem sa dá ľahko zmeniť. Na druhej strane na úpravu objemu kvapaliny je potrebné viac úsilia, takže sa považujú za nestlačiteľné v širokom rozsahu tlakov a teplôt.

-Kvapaliny majú plochý voľný povrch, keď je tlak pôsobiaci na ne konštantný. Napríklad pri atmosférickom tlaku je povrch jazera bez vlny plochý.

Vzduch a voda: základné tekutiny na celý život. Zdroj: Pixabay.

Tekuté vlastnosti

Makroskopické správanie tekutiny je opísané prostredníctvom niekoľkých konceptov, ktoré sú hlavnými: hustota, špecifická hmotnosť, relatívna hustota, tlak, stlačiteľnosť a modul viskozity. Pozrime sa, čo každý krátko skladá.

Hustota

V nepretržitom médiu ako tekutine nie je ľahké.

Hustota je definovaná ako kvocient medzi hmotnosťou a objemom. Označovanie hustoty s gréckymi textami ρ, Mass M a Volume V:

Môže vám slúžiť: filtrácia

ρ = m/v

Keď sa hustota mení od jedného bodu k druhému z tekutiny, používa sa výraz:

ρ = dm/dv

V medzinárodnom systéme jednotiek sa hustota meria v kg/m³.

Hustota akejkoľvek látky vo všeobecnosti nie je konštantná. Všetko pri otepľovaní zážitok z dilatácie, okrem vody, ktorá sa rozširuje pri zamrznutí.

Avšak v kvapalinách zostáva hustota takmer konštantná v širokom rozsahu tlakov a teplôt, hoci plyny prežívajú variácie ľahšie, pretože sú komprimovateľnejšie.

Špecifická váha

Špecifická hmotnosť je definovaná ako pomer medzi veľkosťou hmotnosti a objemom. Preto to súvisí s hustotou, pretože veľkosť hmotnosti je mg. Označovanie špecifickej hmotnosti gréckym písmenom γ máte:

γ = mg / v

Špecifická hmotnostná jednotka v medzinárodnom systéme jednotiek je Newton/M³ A pokiaľ ide o hustotu, špecifická hmotnosť sa dá vyjadriť takto:

γ = ρg

Relatívna hustota

Voda a vzduch sú najdôležitejšie tekutiny na celý život, takže slúžia ako porovnávací vzorec pre ostatných.

V tekutinách je relatívna hustota definovaná ako pomer medzi hmotnosťou tekutiny a hmotnosťou rovnakého objemu vody (destilovanej) k 4 ° C a 1 tlakovou atmosférou.

V praxi sa v týchto podmienkach vypočíta kvocient medzi hustotou tekutiny a vodou (1 g/cm³ alebo 1000 kg/m³), Preto je relatívna hustota bezrozmerné množstvo.

Je označený ako ρ_r alebo SG pre skratku v angličtine Špecifická hmotnosť, čo sa prekladá ako špecifická hmotnosť, iné meno, podľa ktorého je známa relatívna hustota:

sg = ρ_plynulý / ρ_{vodná voda}

Napríklad látka s SG = 2.5 je 2.5 -krát ťažšie ako voda.

V plynoch je relatívna hustota definovaná rovnakým spôsobom, ale namiesto použitia vody ako referencie sa používa hustota vzduchu rovná 1 225 kg/m³ pri 1 tlakovej atmosfére a 15 ° C.

Tlak

Kvapalina pozostáva z nespočetných častíc v konštantnom pohybe, schopných vyvíjať pevnosť na povrchu, napríklad silu nádoby, ktorá ich obsahuje. Priemerný tlak P, ktorý tekutina vyvíja na akúkoľvek rovnú plochu A, je definovaný prostredníctvom kvocientu:

P = f_┴/

Kde f_┴ Je to kolmá zložka sily, preto tlak je skalárna veľkosť.

Môže vám slúžiť: Laboratórna vetva

Ak sila nie je konštantná alebo povrch nie je plochý, potom je tlak definovaný podľa:

P = df/da

Samotná tlaková jednotka je Newton/M², nazývané Pascal a skrátene PA, na počesť francúzskeho fyzika Blaise Pascala.

V praxi sa však používa mnoho ďalších jednotiek, buď z historických geografických dôvodov, alebo tiež podľa študijného odboru. Jednotky britského systému alebo cisárskeho systému sa veľmi často používajú v anglických krajinách. Pre tlak v tomto systéme psi o Váhy-force/palec².

Stlačenie

Ak je časť tekutiny vystavená objemu, do istej miery klesá. Toto pokles je úmerné vynaloženému úsiliu, pričom konštanta proporcionality je Modul stlačiteľnosti Alebo jednoducho stlačenie.

Ak B je modul stlačiteľnosti, δp Zmena tlaku a ΔV/V zmenu jednotky objemu, potom matematicky:

B = Δp / (ΔV / v)

Zmena jednotného objemu je bezrozmerná, pretože ide o kvocient medzi dvoma zväzkami. Týmto spôsobom má stlačiteľnosť rovnaké tlakové jednotky.

Ako je uvedené na začiatku, plyny sú ľahko stlačiteľné tekutiny, avšak tekutiny nie, a preto majú moduly stlačiteľnosti porovnateľné s látkami tuhých látok.

Hrebeň

Pohybová kvapalina môže byť modelovaná tenkými vrstvami, ktoré sa pohybujú s ohľadom na seba. Viskozita je trenie medzi nimi.

Na tlač pohybu do tekutiny sa na sekciu aplikuje úsilie o rezanie (nie príliš veľké), trenie medzi vrstvami bráni narušeniu v dosiahnutí najhlbších vrstiev.

V tomto modeli, ak sa sila aplikuje na povrch tekutiny, rýchlosť sa lineárne znižuje v dolných vrstvách, až kým sa nezruší na spodnej časti, kde je tekutina v kontakte s pokojovým povrchom nádoby, ktorá ho obsahuje.

Experimentálne stanovenie viskozity. Kvapalina sa pohybuje vo vnútri dvoch povrchov, vrch je mobilný, zatiaľ čo nižšie je opravený. Zdroj: Wikimedia Commons.

Matematicky sa vyjadruje tvrdením, že veľkosť úsilia rezania τ je úmerná variácii rýchlosti s hĺbkou, ktorá sa označuje ako AV/ AY. Konštanta proporcionality je dynamická viskozita μ tekutiny:

τ = μ (AV/ AY)

Tento výraz je známy ako Newtonov zákon viskozity a tekutín, ktoré ho sledujú (niektoré sa nedodržiavajú tento model) sa nazývajú newtonovské tekutiny.

V medzinárodnom systéme sú jednotky dynamickej viskozity PA. s, ale bežne sa používa posmech, skrátene p, ekvivalent k 0.1 pa.siež.

Môže vám slúžiť: Biogenetika: História, aké štúdie, základné koncepty

Klasifikácia: typy tekutín

Kvapaliny sú klasifikované dodržiavaním rôznych kritérií, prítomnosti alebo neprítomnosti trenia je jedným z nich:

Ideálne tekutiny

Jeho hustota je konštantná, je nestlačiteľná a viskozita je nula. Je to tiež irotačné, to znamená, že vo vnútri netvoria víchricu. A nakoniec je to stacionárne, čo znamená, že všetky častice tekutín, ktoré prechádzajú určitým bodom, majú rovnakú rýchlosť

Skutočné tekutiny

Vo vrstvách skutočných tekutín existujú trenie, a preto viskozita môže byť tiež stlačiteľná, hoci sme povedali, že kvapaliny sú nestlačiteľné v širokom rozsahu tlakov a teplôt.

Ďalšie kritérium stanovuje, že tekutiny môžu byť newtonovské a newtoniáni, podľa modelu viskozity, ktorú sledujú:

Newtonovské tekutiny

Spĺňajú Newtonov zákon viskozity:

τ = μ (AV/ AY)

Newtoniánske tekutiny

Nespĺňajú Newtonov zákon viskozity, takže ich správanie je zložitejšie. Sú klasifikované viskozitou tekutín Nezávisle od času a tí s viskozitou závislý, ešte zložitejšie.

Med je príkladom newtonovskej tekutiny. Zdroj: Pixabay.

Príklady tekutín

Vodná voda

Voda je newtonovská tekutina, aj keď za určitých podmienok ideálny model tekutiny veľmi dobre popisuje svoje správanie.

Krvná plazma

Je to dobrý príklad newtonskej tekutiny nezávisle od času, konkrétne od pseudoplastických tekutín, v ktorých sa viskozita výrazne zvyšuje s použitým šmykovým napätím, ale potom zvýšením rýchlostného gradientu sa progresívne zvyšuje.

Ortuť

Ortuť v tekutej forme. Bionerd [CC By (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)] Jediným kvapalinovým kovom pri izbovej teplote je tiež newtonovská tekutina.

Čokoláda

Je potrebné veľa rezania, aby tento typ tekutiny začal prúdiť. Potom viskozita zostáva konštantná. Tento typ tekutiny sa volá Binghamská tekutina. Do tejto kategórie patria aj dentifrico a niektoré obrazy.

Asfalt

Je to tekutina, ktorá sa používa na vydláždenie ciest a ako hydroizoláciu. Má správanie binghamovej tekutiny.

Helio superfluido

Chýba mu úplne viskozita, ale pri teplotách blízko absolútnej nule.

Odkazy

1. Cimbala, C. 2006. Mechanika tekutín, základov a aplikácií. MC. Graw Hill.
2. Miera viskozity kvapaliny. Zdroj: SC.Ehu.je.
3. Mott, r.  2006. Tekutina. 4. Vydanie. Pearson Vzdelanie.
4. Wikipedia. Nadprirodzenosť. Obnovené z: je.Wikipedia.orgán.
5. Zapata, f. Tekutiny: hustota, špecifická hmotnosť a špecifická hmotnosť. Získané z: Francesphysics.Blog.com.