Vysvětlíme, co je kapalné skupenství a jaké jsou fyzikální vlastnosti tohoto skupenství hmoty. Příklady kapalin.
Jaké je kapalné skupenství?
Kapalný stav (nebo jednoduše kapalina) se nazývá stav hmoty, který je považován za mezilehlý mezi pevné skupenství a plynný, protože jejich částice jsou dostatečně blízko u sebe, aby si zachovaly minimální soudržnost, přičemž jsou dostatečně rozptýlené, aby umožnily tekutost a změnu tvaru.
Částice kapalné sloučeniny jsou od sebe dále než částice pevné sloučeniny, ale blíže k sobě než částice plynné sloučeniny. Z tohoto důvodu jsou pevné sloučeniny tuhé a plyny jsou rozptýleny. Aby se pevná látka stala kapalinou, je nutné ji dodat kalorická energie až do fúze. Na druhou stranu, aby se plyn stal kapalinou, je nutné od něj odečíst tepelnou energii až do kondenzace.
Dalším způsobem, jak přesunout sloučeninu z jednoho stavu do druhého, je změna podmínek Tlak. Například, pokud se tlak plynu zvýší, udržuje se určitý teplota, jeho částice se začnou přibližovat k sobě, začnou interagovat a pravděpodobně přejde do kapalného stavu.
Mnoho sloučenin zůstává při normální teplotě (25 ⁰C) v kapalném stavu. Příkladem toho je voda. Ale snížením jeho teploty stažením teplo, lze přeměnit v pevnou látku zmrazením popř tuhnutí. Na druhé straně zvýšením jejich teploty dodáním tepla se mohou stát plyny vypařování.
Fyzikální charakteristiky kapalného stavu
Látka v kapalném stavu má následující základní fyzikální vlastnosti:
- Tvar. Kapaliny nemají určitý tvar, takže získávají tvar nádoby, ve které jsou obsaženy. Sklenice vody bude mít tvar sklenice, ale padající kapka vody bude mít polokulovitý tvar v důsledku povrchového napětí této kapaliny a gravitace.
- Plynulost. Jde o unikátní vlastnost kapalin a plynů, která jim umožňuje samovolný přechod z jedné nádoby do druhé. K tomu může dojít skrz úzké kanály nebo v proměnlivém tvaru, protože částice kapaliny, které jsou beztvaré, mohou klouzat, pohybovat se a klouzat.
- Viskozita. Viskozita kapalin je jejich vytrvalost proudit a deformovat se. K tomu dochází v důsledku vnitřních sil jeho částic, jejichž působení zpomaluje jeho deformaci, když je nalit nebo upuštěn. Tedy viskóznější kapaliny (např ropa nebo smola) proudí pomalu, protože jejich částice k sobě více přilnou. Naproti tomu kapaliny s nízkou viskozitou (např Voda a alkohol) proudí rychle.
- Přilnavost. Kapaliny mohou ulpívat na povrchu. Příkladem toho jsou kapky, které zůstávají na předmětech po ponoření do kapaliny.
- Povrchové napětí. Je to vlastnost povrchu kapalin. Skládá se z odporu, který kapaliny kladou, aby zvětšily svůj povrch na jednotku plochy. To vysvětluje, proč některé kapaliny nabývají určitých tvarů, jako je kulovitý tvar kapiček vody. Také díky povrchovému napětí mají kapaliny do určité meze odolnost proti pronikání předmětů, jako by to byla elastická vrstva. Z tohoto důvodu se nějaký hmyz po vodě „prochází“ a spadané listí stromů na ní zůstává, aniž by se potopilo. Povrchové napětí je přímo spojeno s hustotou.
- Hustota. Je to množství hmoty, které je v určitém objem z a látka. Hustota a kohezní síly (síly, které drží částice pevných látek a kapalin pohromadě) spolu úzce souvisí. Koheze je nižší v kapalinách než v pevných látkách, ale stále jim umožňuje zabírat určitý objem v prostoru.
Příklady kapalného skupenství
Některé příklady hmoty v kapalném stavu jsou:
- Voda. Nejběžnější látka na naší planetě a univerzální rozpouštědlo známé hmoty. Je to kapalina par excellence při pokojové teplotě. Může v něm být mnoho rozpuštěných látek, ale jeho likvidita je zachována.
- Merkur. Jediný kov který při pokojové teplotě zůstává tekutý a tvoří dokonalé kapky lesklé stříbrné barvy.
- Moč. Moč je nažloutlá tekutina s vysokým obsahem močoviny a amoniaku, ve které jsou z těla vylučovány toxické odpady a metabolické odpady.
- Mléko. Je to výživná látka, kterou psí feny savců vylučují přes mléčné žlázy. Je to kapalina z barva bílé a s vysokým obsahem tuku.
- Benzín. Je to jeden z nejoblíbenějších derivátů ropa. Je to látka bohatá na uhlovodíky a extrémně pohonné hmoty, což z něj dělá vstup pro motory a další zařízení, která generují hnutí nebo elektřina.
- Kyselina sírová. Je to typ kyseliny běžně používané v laboratořích. Má velmi vysokou úroveň žíravosti a při kontaktu s ním může být velmi škodlivý organický materiál živobytí.