Nesteen ominaisuudet, ominaisuudet, tyypit, esimerkit

Se Nesteet Ne ovat jatkuvia keinoja, joiden molekyylit eivät ole yhtä linkitettyjä kuin kiinteissä aineissa, ja siksi niiden liikkuvuus. Sekä nesteet että kaasut ovat nesteitä, ja jotkut, kuten ilma ja vesi, ovat elintärkeitä, koska ne ovat tarpeen elämän ylläpitämiseksi.

Esimerkkejä nesteistä ovat vesi, tarpeeton helium tai veriplasma. On materiaaleja, jotka vaikuttavat kiinteiltä, ​​mutta osoittavat silti ominaisuudet, jotka nesteillä on, esimerkiksi terva. Tiilen asettaminen suuren tervan päälle.

Vesi on esimerkki nesteestä

Jotkut muovit näyttävät myös olevan kiinteitä, mutta todellisuudessa ne ovat nesteitä erittäin korkealla viskositeettillä, jotka kykenevät virtaamaan erittäin hitaasti.

[TOC]

Nesteominaisuudet

Nesteet ovat pääasiassa:

-On suurempi ero niiden molekyylien välillä verrattuna kiinteisiin aineisiin. Nesteiden tapauksessa molekyylit ylläpitävät edelleen jonkin verran koheesiota, kun taas kaasuissa ne ovat vuorovaikutuksessa paljon vähemmän.

Vesimolekyylit, neste, nestemäisessä tilassa verrattuna jää- ja vesihöyryyn

-Virtaus tai tyhjennys, kun leikkausjännitykset toimivat. Nesteet eivät vastusta ponnisteluja, joten ne ovat jatkuvasti ja pysyvästi muodonmuutoksia, kun sitä käytetään.

-Sopeudu ne sisältävän astian muotoon ja jos se on kaasuja, ne laajenevat heti, kunnes ne peittävät sen koko määrän. Lisäksi, jos mahdollista, molekyylit pakenevat nopeasti säiliöstä.

-Kaasut ovat helposti puristettavia, ts. Niiden tilavuus voidaan helposti muuttaa. Toisaalta nesteen tilavuuden muuttamiseksi tarvitaan enemmän vaivaa, joten niitä pidetään puristamattomina monissa paineissa ja lämpötiloissa.

-Nesteillä on tasainen vapaa pinta, kun niihin vaikuttava paine on vakiona. Esimerkiksi ilmakehän paineessa järven pinta ilman aaltoa on tasainen.

Ilma ja vesi: välttämättömät nesteet elämälle. Lähde: Pixabay.

Nesteominaisuudet

Nesteen makroskooppinen käyttäytyminen kuvataan useiden käsitteiden avulla, jotka ovat tärkeimmät: tiheys, spesifinen paino, suhteellinen tiheys, paine, puristus- ja viskositeettimoduuli. Katsotaanpa, mitä kukin koostuu hetkeksi.

Tiheys

Jatkuvassa väliaineessa nesteenä se ei ole helppoa.

Tiheys määritellään massa- ja volyymin väliseksi osamääräksi. Tiheyden merkitseminen kreikkalaisten sanoitusten kanssa ρ, massa m ja tilavuus V:

Voi palvella sinua: suodatus

ρ = m/v

Kun tiheys vaihtelee nesteen pisteestä toiseen, lauseketta käytetään:

ρ = DM/DV

Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä tiheys mitataan kg/m³.

Minkä tahansa aineen tiheys yleensä ei ole vakio. Kaikki lämmittäessäsi kokemuksen laajentumista, paitsi vettä, joka laajenee jäätyessään.

Nesteissä tiheys pysyy kuitenkin melkein vakiona monissa paineissa ja lämpötiloissa, vaikka kaasut kokevat vaihtelut helpommin, koska ne ovat puristuvampia.

Tietty paino

Erityinen paino määritellään painon suuruuden ja tilavuuden väliseksi suhteeksi. Siksi se liittyy tiheyteen, koska painon suuruus on mg. Merkitsemällä erityistä painoa kreikkalaisella kirjaimella γ, sinulla on:

γ = mg / v

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän erityinen painoyksikkö on Newton/M³ Ja tiheyden kannalta erityinen paino voidaan ilmaista seuraavasti:

γ = ρg

Suhteellinen tiheys

Vesi ja ilma ovat elämän tärkeimpiä nesteitä, joten ne toimivat vertailumallina muille.

Nesteissä suhteellinen tiheys määritellään suhteena nesteen osan massan ja yhtä suuren määrän veden massaa (tislattu) 4 ° C: seen ja 1 paine -ilmakehän välillä.

Käytännössä nesteen ja veden tiheyden välinen osuus lasketaan näissä olosuhteissa (1 g/cm³ tai 1000 kg/m³) Siis suhteellinen tiheys on ulottumaton määrä.

Se on merkitty ρ_{r -} tai SG lyhenteelle englanniksi Tietty painovoima, joka kääntyy erityiseksi painovoimaksi, toinen nimi, jolla suhteellinen tiheys tiedetään:

sg = ρ_sujuva / ρ_vettä

Esimerkiksi aine, jolla on Sg = 2.5 on 2.5 kertaa raskaampi kuin vesi.

Kaasuissa suhteellinen tiheys määritellään samalla tavalla, mutta sen sijaan³ 1 paine -ilmakehässä ja 15 ºC.

Paine

Neste koostuu lukemattomista hiukkasista jatkuvassa liikkeessä, joka kykenee käyttämään lujuutta pinnalle, esimerkiksi ne, jotka sisältävät säiliön. Keskimääräinen paine p, jota neste kohdistuu mille tahansa tasaiselle alueelle A, määritetään osamäärän kautta:

P = f_┴/

Missä f_┴ Se on voiman kohtisuora komponentti, joten paine on skalaarinen suuruus.

Voi palvella sinua: laboratoriohaara

Jos voima ei ole vakio tai pinta ei ole tasainen, paine määritetään:

P = df/da

Itse paineyksikkö on Newton/M², nimeltään Pascal ja lyhennetty PA, ranskalaisen fyysikon Blaise Pascalin kunniaksi.

Käytännössä käytetään kuitenkin monia muita yksiköitä joko historiallisista maantieteellisistä syistä tai myös tutkimuksen alan mukaan. Brittiläistä järjestelmää tai keisarillisia järjestelmäyksiköitä käytetään hyvin usein englanninkielisissä maissa. Painetta tässä järjestelmässä psi o Vaaka-force/tuuma².

Puristuvuus

Kun nesteosa on altistunut tilavuusponnisteluun, se pienenee jossain määrin. Tämä laskus Puristusmoduuli Tai yksinkertaisesti puristuvuus.

Jos B on puristusmoduuli, Δp paineen muutos ja ΔV/v yksikön tilavuuden muutos, niin matemaattisesti:

B = ΔP / (ΔV / V)

Yhtenäisen äänenvoimakkuuden muutos on mitoiton, koska se on kahden osan välinen osuus. Tällä tavoin puristuvuus on samat paineyksiköt.

Kuten alussa todettiin, kaasut ovat helposti puristettavia nesteitä, mutta nesteet eivät kuitenkaan ole, siksi niillä on puristusmoduulit, jotka ovat verrattavissa kiinteiden aineiden kanssa.

Goo

Liikkeeneste voidaan mallintaa ohuilla kerroksilla, jotka liikkuvat toisiinsa nähden. Viskositeetti on hieronta niiden välillä.

Liikkeen tulostamiseksi nesteeseen Leikkauspyrkimys (ei kovin suuri) levitetään osioon, kerrosten välinen kitka estää häiriöitä saavuttamasta syvimpiä kerroksia.

Tässä mallissa, jos voima koskee nesteen pintaan, nopeus pienenee lineaarisesti alemmassa kerroksessa, kunnes se peruutetaan alareunassa, missä neste on kosketuksessa sen sisältävän säiliön lepopinnan kanssa.

Viskositeetin kokeellinen määritys. Neste liikkuu kahden pinnan sisällä, yläosa on liikkuva, kun taas alla on kiinnitetty. Lähde: Wikimedia Commons.

Matemaattisesti se ilmaistaan ​​sanomalla, että leikkausponnistuksen suuruus τ on verrannollinen syvyyden nopeuden variaatioon, joka on merkitty nimellä AV/ AY. Suhteellisuusvakio on nesteen dynaaminen viskositeetti μ:

τ = μ (ΔV/ ΔY)

Tätä ilmaisua kutsutaan Newtonin viskositeetin laki ja sitä seuraavat nesteet (jotkut eivät noudata tätä mallia) kutsutaan Newtonin nesteiksi.

Kansainvälisessä järjestelmässä dynaamiset viskositeettiyksiköt ovat PA. s, mutta sitä käytetään yleisesti asentaa, Lyhennetty p, vastaa 0.1 Pa.s.

Se voi palvella sinua: Biogenetics: Historia, mitä tutkimuksia, peruskäsitteitä

Luokittelu: Nesteiden tyypit

Nesteet luokitellaan noudattamalla erilaisia ​​kriteerejä, kitkan läsnäolo tai puuttuminen on yksi niistä:

Ihanteelliset nesteet

Hänen tiheys on vakio, se on puristamaton ja viskositeetti on nolla. Se on myös irrotatiivinen, ts. Ne eivät muodosta pyörretuulia sisälle. Ja lopuksi se on paikallaan, mikä tarkoittaa, että kaikilla tietyn pisteen läpi kulkevilla nesteen hiukkasilla on sama nopeus

Todelliset nesteet

Todellisten nesteiden kerroksissa on kitka ja siksi viskositeetti, ne voivat myös olla puristuvia, vaikkakin sanotaan, että nesteet ovat puristamattomia monissa paineissa ja lämpötiloissa.

Toinen kriteeri osoittaa, että nesteet voivat olla Newtonin ja ei -uudenlaisia, heidän seuraavansa viskositeettimallin mukaan:

Newtonin nesteet

He täyttävät Newtonin viskositeetin lain:

τ = μ (ΔV/ ΔY)

Ei -newtonian nesteet

Ne eivät noudata Newtonin viskositeetin lakia, joten heidän käyttäytymisensä on monimutkaisempi. Ne luokitellaan puolestaan ​​nesteiden viskositeettiin Ajasta riippumaton ja ne, joilla on viskositeetti ajasta riippuvainen, vielä monimutkaisempi.

Hunaja on esimerkki ei -Newtonian nesteestä. Lähde: Pixabay.

Esimerkkejä nesteistä

Vettä

Vesi on Newtonin neste, vaikka tietyissä olosuhteissa ihanteellinen nestemalli kuvaa sen käyttäytymistä erittäin hyvin.

Veriplasmaa

Se on hyvä esimerkki ei -newtonilaisesta nesteestä, joka on riippumaton, erityisesti pseudoplastisista nesteistä, joissa viskositeetti kasvaa huomattavasti levitetyn leikkausjännityksen myötä, mutta sitten lisäämällä nopeusgradienttia, se lakkaa asteittain kasvavan asteittain.

Elohopea

Elohopea nestemäisessä muodossa. Bionerd [cc by (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)] Ainoa nestemäinen metalli huoneenlämpötilassa on myös Newtonin neste.

Suklaa

Tarvitaan paljon leikkaamista siten, että tämäntyyppinen neste alkaa virtata. Silloin viskositeetti pysyy vakiona. Tämän tyyppistä nestettä kutsutaan Binghamin neste. Dentifrico ja jotkut maalaukset kuuluvat myös tähän luokkaan.

Asfaltti

Se on neste, jota käytetään teiden tasoittamiseen ja vedeneristyksenä. On bingham -nesteen käyttäytyminen.

Helio Superfluido

Sillä ei ole täysin viskositeettia, mutta lämpötiloissa lähellä absoluuttista nollaa.

Viitteet

1. Cimbala, c. 2006. Nesteiden, perusteiden ja sovellusten mekaniikka. MC. Graw Hill.
2. Nesteen viskositeetin mitta. Haettu osoitteesta: SC.Ehu.On.
3. Mott, r.  2006. Fluidimekaniikka. Neljäs. Painos. Pearson -koulutus.
4. Wikipedia. Superfluiditeetti. Palautettu: on.Wikipedia.org.
5. Zapata, f. Nesteet: tiheys, ominaispaino ja ominaispaino. Toipunut: Francesphysics.Blogin.com.