Der flüssige Aggregatzustand ist eine Zwischenphase zwischen fest und gasförmig. Wie Partikel in einem Festkörper unterliegen auch Partikel in einer Flüssigkeit einer intermolekularen Anziehung. Flüssigkeitspartikel haben jedoch mehr Platz zwischen sich, sodass sie nicht in ihrer Position fixiert sind.
Die Anziehung zwischen Partikeln in einer Flüssigkeit hält das Volumen der Flüssigkeit konstant.
Die Bewegung von Partikeln bewirkt, dass die Flüssigkeit eine variable Form hat. Flüssigkeiten fließen und füllen den untersten Teil eines Behälters, wobei sie die Form des Behälters annehmen, aber ihr Volumen nicht ändern. Aufgrund des begrenzten Raums zwischen den Partikeln haben Flüssigkeiten eine sehr begrenzte Kompressibilität.
Kohäsion und Adhäsion
Zusammenhalt es ist die Tendenz, dass sich die gleiche Art von Partikeln gegenseitig anzieht. Dieser kohäsive „Stick“ erklärt die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit. Die Oberflächenspannung kann als eine sehr dünne „Haut“ von Partikeln betrachtet werden, die sich stärker voneinander anziehen als von den umgebenden Partikeln.
Solange diese Anziehungskräfte ungestört sind, können sie überraschend stark sein. Zum Beispiel ist die Oberflächenspannung von Wasser groß genug, um das Gewicht eines Insekts zu tragen. Wasser ist die kohäsivste nichtmetallische Flüssigkeit.
Die Kohäsionskräfte sind unter der Flüssigkeitsoberfläche am größten, wo die Partikel von allen Seiten angezogen werden. Partikel auf der Oberfläche werden von identischen Partikeln in der Flüssigkeit stärker angezogen als von der umgebenden Luft.
Dies erklärt die Neigung von Flüssigkeiten, Kugeln zu bilden, die Form mit der geringsten Oberfläche. Wenn diese Flüssigkeitskugeln durch die Schwerkraft verzerrt werden, bilden sie die klassische Regentropfenform.
DAS Beitritt ist, wenn zwischen verschiedenen Arten von Teilchen Anziehungskräfte bestehen. Partikel in einer Flüssigkeit werden nicht nur voneinander angezogen, sondern werden im Allgemeinen von den Partikeln angezogen, aus denen der Behälter besteht, der die Flüssigkeit enthält.
Flüssigkeitspartikel werden an den Kanten, wo sie mit den Seiten des Behälters in Kontakt stehen, über das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche gezogen.
Durch die Kombination von Kohäsions- und Adhäsionskräften entsteht auf der Oberfläche der meisten Flüssigkeiten eine leichte konkave Krümmung, der sogenannte Meniskus. Die genaueste Messung des Volumens einer Flüssigkeit in einem Messzylinder wird durch Betrachten der Volumenmarkierungen am nächsten zum Boden dieses Meniskus angezeigt.
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Die Adhäsion ist auch für die Kapillarwirkung verantwortlich, wenn eine Flüssigkeit in ein sehr enges Röhrchen gezogen wird. Ein Beispiel für Kapillarwirkung ist, wenn jemand eine Blutprobe entnimmt, indem er mit einem kleinen Glasröhrchen den Blutstropfen an der Spitze eines gestochenen Fingers berührt.
Viskosität
Die Viskosität ist ein Maß dafür, wie sehr eine Flüssigkeit dem freien Fließen widersteht. Sie sagen, dass eine Flüssigkeit, die sehr langsam fließt, viskoser ist als eine Flüssigkeit, die leicht und schnell fließt. Ein Stoff mit niedriger Viskosität gilt als dünner als ein Stoff mit einer höheren Viskosität, der im Allgemeinen als dicker angesehen wird.
Honig ist zum Beispiel dickflüssiger als Wasser. Honig ist dicker als Wasser und fließt langsamer. Die Viskosität kann normalerweise durch Erhitzen der Flüssigkeit verringert werden. Beim Erhitzen bewegen sich die Flüssigkeitspartikel schneller, sodass die Flüssigkeit leichter fließen kann.
Verdunstung
Da sich Partikel in einer Flüssigkeit in ständiger Bewegung befinden, kollidieren sie miteinander und mit den Seiten des Behälters. Solche Kollisionen übertragen Energie von einem Teilchen auf ein anderes. Wenn genügend Energie auf ein Teilchen auf der Flüssigkeitsoberfläche übertragen wird, wird es schließlich die Oberflächenspannung überwinden, die es an den Rest der Flüssigkeit hält.
Verdampfung tritt auf, wenn Oberflächenpartikel genügend kinetische Energie gewinnen, um aus dem System zu entkommen. Da die schnelleren Partikel entweichen, haben die verbleibenden Partikel eine geringere durchschnittliche kinetische Energie und die Temperatur der Flüssigkeit kühlt ab. Dieses Phänomen wird als Verdunstungskühlung bezeichnet.
Volatilität
Die Flüchtigkeit kann man sich als die Wahrscheinlichkeit vorstellen, dass ein Stoff bei normalen Temperaturen verdampft. Flüchtigkeit ist eine beliebte Eigenschaft von Flüssigkeiten, aber einige hochflüchtige Feststoffe können bei normaler Raumtemperatur sublimieren. Sublimation tritt auf, wenn eine Substanz direkt vom Feststoff in das Gas übergeht, ohne den flüssigen Zustand zu durchlaufen.
Wenn eine Flüssigkeit in einem geschlossenen Behälter verdampft, können keine Partikel aus dem System entweichen. Einige der verdampften Partikel kommen schließlich mit der verbleibenden Flüssigkeit in Kontakt und verlieren ihre Energie, um wieder in die Flüssigkeit zu kondensieren. Bei gleicher Verdampfungsrate und Kondensationsrate wird die Flüssigkeitsmenge netto nicht reduziert.
Der Druck, den das Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewicht im geschlossenen Behälter ausübt, wird Dampfdruck genannt. Eine Erhöhung der Temperatur des geschlossenen Systems erhöht den Dampfdruck. Stoffe mit hohem Dampfdruck können in einem geschlossenen System eine hohe Konzentration von Gaspartikeln über der Flüssigkeit bilden.
Dies kann eine Brandgefahr darstellen, wenn der Dampf entzündlich ist. Jeder kleine Funke, auch wenn er durch die Reibung zwischen den Gaspartikeln selbst entsteht, kann ausreichen, um einen verheerenden Brand oder sogar eine Explosion auszulösen.
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