Flytande egenskaper, egenskaper, typer, exempel

De Vätska De är kontinuerliga medel vars molekyler inte är lika kopplade som i fasta ämnen och har därför större rörlighet. Både vätskor och gaser är flytande och vissa, som luft och vatten, är av avgörande betydelse, eftersom de är nödvändiga för att upprätthålla livet.

Exempel på vätskor är vatten, överflödig helium eller blodplasma. Det finns material som verkar solida, men ändå uppvisar de egenskaper som vätskor har till exempel tjära. Att sätta en tegel ovanpå en stor bit tjära.

Vatten är ett exempel på vätska

Vissa plast verkar också vara solida, men i verkligheten är de flytande med mycket hög viskositet, som kan flyta extremt långsamt.

[TOC]

Flytande egenskaper

Vätskor kännetecknas huvudsakligen av:

-Har en större åtskillnad mellan dess molekyler jämfört med fasta ämnen. När det gäller vätskor upprätthåller molekylerna fortfarande viss sammanhållning, medan de i gaserna interagerar mycket mindre.

Vattenmolekyler, en vätska, i flytande tillstånd jämfört med is och vattenånga

-Flöde eller dränering, när du skär spänningar på dem. Vätskorna motstår inte ansträngningar, därför deformeras de kontinuerligt och permanent när man appliceras.

-Anpassa sig till formen på behållaren som innehåller dem och om det är gaser expanderar de omedelbart tills de täcker hela volymen av samma. Dessutom, om de kan, kommer molekylerna snabbt att undkomma behållaren.

-Gaser är lätt komprimerbara, det vill säga deras volym kan enkelt ändras. Å andra sidan, för att modifiera volymen på en vätska, behövs mer ansträngning, så de anses vara inkomprimerbara i ett brett spektrum av tryck och temperaturer.

-Vätskor har en platt fri yta när trycket som verkar på dem är konstant. Vid till exempel atmosfärstryck är ytan på en sjö utan våg platt.

Luft och vatten: Väsentliga vätskor för livet. Källa: Pixabay.

Flytande egenskaper

Det makroskopiska beteendet hos en vätska beskrivs genom flera koncept, som är de viktigaste: densitet, specifik vikt, relativ densitet, tryck, kompressibilitet och viskositetsmodul. Låt oss se vad var och en kort består.

Densitet

I ett kontinuerligt medium som en vätska är det inte lätt.

Densiteten definieras som kvoten mellan massan och volymen. Betecknar densitet med de grekiska texterna ρ, massa m och volym v:

Kan tjäna dig: filtrering

ρ = m/v

När densiteten varierar från en punkt till en annan av vätskan används uttrycket:

ρ = DM/DV

I det internationella enhetssystemet mäts densiteten i kg/m³.

Densiteten för något ämne i allmänhet är inte konstant. Allt vid uppvärmning av upplevelsen, utom vatten, som utvidgas vid frysning.

I vätskor förblir emellertid densiteten nästan konstant i ett brett spektrum av tryck och temperaturer, även om gaser upplever variationer lättare, eftersom de är mer komprimerbara.

Spännande vikt

Den specifika vikten definieras som förhållandet mellan storleken på vikten och volymen. Därför är det relaterat till densitet, eftersom vikten är mg. Betecknar den specifika vikten med den grekiska bokstaven y, du har:

y = mg / v

Den specifika viktenheten i det internationella enhetssystemet är Newton/M³ Och när det gäller densitet kan den specifika vikten uttryckas enligt följande:

γ = ρg

Relativ densitet

Vatten och luft är de viktigaste vätskorna för livet, så de fungerar som ett jämförelsemönster för andra.

I vätskor definieras den relativa densiteten som förhållandet mellan massan av en vätskeparti och massan av en lika stor volym vatten (destillerad) till 4 ° C och 1 tryckatmosfär.

I praktiken beräknas kvoten mellan vätska och vattentäthet i dessa förhållanden (1 g/cm³ eller 1000 kg/m³) Därför är relativ densitet en dimensionslös mängd.

Det betecknas som ρ_r eller SG för förkortningen på engelska av Specifik gravitation, som översätter som specifik tyngdkraft, ett annat namn som relativ densitet är känd:

sg = ρ_flytande / ρ_vatten

Till exempel ett ämne med SG = 2.5 är 2.5 gånger tyngre än vatten.

I gaser definieras den relativa densiteten på samma sätt, men istället för att använda vatten som referens används lufttäthet lika med 1 225 kg/m³ Vid 1 tryckatmosfär och 15 ºC.

Tryck

En vätska består av otaliga partiklar i konstant rörelse, som kan utöva styrka på en yta, till exempel den i behållaren som innehåller dem. Det genomsnittliga trycket P som vätskan utövar på vilket plant område A definieras genom kvoten:

P = f_┴/TILL

Där f_┴ Det är den vinkelräta komponenten av kraft, därför är trycket en skalarnas storlek.

Kan tjäna dig: laboratoriegren

Om kraften inte är konstant, eller ytan inte är platt, definieras trycket av:

P = df/da

Själva tryckenheten är Newton/M², Kallas Pascal och förkortat PA, till hedern för den franska fysikern Blaise Pascal.

I praktiken används emellertid många andra enheter, antingen av historiska, geografiska skäl eller också enligt studieområdet. Brittiska system- eller imperialistiska systemenheter används ofta i engelska -talande länder. För tryck i detta system psi o Vågkraft/tum².

Komprimerbarhet

När en flytande del utsätts för en volyminsats minskar den till viss del. Denna minskning är proportionell mot den ansträngning som görs, konstanten för proportionalitet är Tryckmodul Eller bara komprimerbarhet.

Om B är kompressibilitetsmodulen, ΔP Tryckförändringen och ΔV/V enhetens enhetsförändring, sedan matematiskt:

B = ΔP / (ΔV / V)

Enhetsvolymförändring är dimensionlös, eftersom det är kvoten mellan två volymer. På detta sätt har kompressibiliteten samma tryckenheter.

Som anges i början är gaser lätt komprimerbara vätskor, men vätskor inte, därför har dessa komprimerbarhetsmoduler jämförbara med fasta ämnen.

Gegga

En rörelsevätska kan modelleras av tunna lager som rör sig med avseende på varandra. Viskositet är gnuggan mellan dem.

För att skriva ut rörelse till vätskan en skärning (inte särskilt stor) appliceras på en sektion, förhindrar friktionen mellan lager störningen från att nå de djupaste skikten.

I denna modell, om kraften gäller vätskans yta, minskar hastigheten linjärt i de nedre skikten tills den avbryts längst ner, där vätskan är i kontakt med vilans vilans yta som innehåller den.

Experimentell bestämning av viskositet. Vätskan rör sig inuti två ytor, toppen är mobil, medan nedan är fixerad. Källa: Wikimedia Commons.

Matematiskt uttrycks det genom att säga att storleken på skärningsansträngningen τ är proportionell mot variationen i hastigheten med djupet, som betecknas som ΔV/ ΔY. Proportionalitetskonstanten är den dynamiska viskositeten μ hos vätskan:

τ = μ (ΔV/ ΔY)

Detta uttryck är känt som Newtons lag om viskositet och vätskor som följer det (vissa följer inte denna modell) kallas Newtonian Fluids.

I det internationella systemet är de dynamiska viskositetsenheterna PA PA. s, men det används ofta balans, förkortat p, motsvarande 0.1 pa.s.

Det kan tjäna dig: Biogenetics: History, vilka studier, grundläggande koncept

Klassificering: Typer av vätskor

Vätskorna klassificeras genom att följa olika kriterier, närvaron eller frånvaron av friktion är en av dem:

Idealiska vätskor

Hans densitet är konstant, det är inkomprimerbart och viskositeten är noll. Det är också irrotational, det vill säga de bildar inte virvelvind inuti. Och slutligen är det stationärt, vilket innebär att alla vätskepartiklar som passerar genom en viss punkt har samma hastighet

Verkliga vätskor

I lagren av verkliga vätskor finns friktion och därför viskositet, de kan också vara komprimerbara, även om vi har sagt, vätskor är okomprimerbara i ett brett spektrum av tryck och temperaturer.

Ett annat kriterium konstaterar att vätskor kan vara Newtonian och icke -Newtonians, enligt den viskositetsmodell de följer:

Newtonska vätskor

De uppfyller Newtons viskositetslag:

τ = μ (ΔV/ ΔY)

Icke -Newtonian vätskor

De följer inte Newtons viskositetslag, så deras beteende är mer komplicerat. De klassificeras i sin tur i viskositet vätskor Oberoende av tiden och de med viskositet tidsberoende, Ännu mer komplex.

Honung är ett exempel på icke -Newtonian -vätska. Källa: Pixabay.

Exempel på vätskor

Vatten

Vatten är en Newtonisk vätska, även om den ideala vätskemodellen under vissa förhållanden beskriver dess beteende mycket bra.

Blodplasma

Det är ett bra exempel på icke -nyvätska vätska oberoende av tiden, specifikt av de pseudoplastiska vätskorna, där viskositeten ökar kraftigt med skjuvspänningen som appliceras, men sedan, genom att öka hastighetsgradienten, stoppar den gradvis att öka ökar gradvis.

Kvicksilver

Kvicksilver i flytande form. BIONERD [CC av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)] Den enda flytande metallen vid rumstemperatur är också en Newtonian -vätska.

Choklad

Mycket skärning behövs så att denna typ av vätska börjar flyta. Då förblir viskositeten konstant. Denna typ av vätska kallas Bingham vätska. Dentifrico och vissa målningar tillhör också denna kategori.

Asfalt

Det är en vätska som används för att bana vägarna och som en vattentätning. Har beteendet hos en Bingham -vätska.

Helio Superfluido

Det saknar helt viskositet, men vid temperaturer nära absolut noll.

Referenser

1. Cimbala, c. 2006. Mekanik för vätskor, grundläggande faktorer och applikationer. Mc. Graw Hill.
2. Mått på viskositeten hos en vätska. Hämtad från: SC.Ehu.är.
3. Mott, r.  2006. Flytande mekanik. 4th. Utgåva. Pearson Education.
4. Wikipedia. Överflödighet. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.
5. Zapata, f. Vätskor: Densitet, specifik vikt och specifik tyngdkraft. Återhämtat sig från: FrancesPhysics.Bloggfläck.com.