Aineen nestemäinen tila on välivaihe kiinteän aineen ja kaasun välillä. Kuten kiinteän aineen hiukkaset, myös nesteen hiukkaset ovat molekyylien välisen vetovoiman alaisia. Nestemäisillä hiukkasilla on kuitenkin enemmän tilaa niiden välillä, joten ne eivät ole kiinteästi paikallaan.
Nesteen hiukkasten välinen vetovoima pitää nesteen tilavuuden vakiona.
Hiukkasten liike saa nesteen muuttumaan muodoltaan. Nesteet virtaavat ja täyttävät astian alimman osan, ottaen säiliön muodon, mutta eivät muutu tilavuudessaan. Hiukkasten välisen rajoitetun tilan määrä tarkoittaa, että nesteillä on hyvin rajoitettu kokoonpuristuvuus.
Koheesio ja tarttuvuus
Koheesio se on taipumus, että samanlaiset hiukkaset houkuttelevat toisiaan. Tämä yhtenäinen “keppi” selittää nesteen pintajännityksen. Pintajännitystä voidaan pitää erittäin ohuena hiukkasten "ihona", joka vetää voimakkaammin toisiaan kuin ympäröiviä hiukkasia.
Niin kauan kuin nämä vetovoimat ovat häiriintymättömiä, ne voivat olla yllättävän voimakkaita. Esimerkiksi veden pintajännitys on riittävän suuri tukemaan hyönteisen painoa. Vesi on yhtenäisin ei-metallinen neste.
Koheesiovoimat ovat suurimmat nesteen pinnan alla, jossa hiukkaset houkuttelevat toisiinsa kaikilta puolilta. Pinnan hiukkaset vetävät voimakkaammin identtisiä hiukkasia nesteen sisällä kuin ympäröivään ilmaan.
Tämä selittää nesteiden taipumuksen muodostaa palloja, muodon, jolla on vähiten pinta-alaa. Kun painovoima vääristää nämä nestepallot, ne muodostavat klassisen sadepisaran muodon.
THE liittyminen on silloin, kun erityyppisten hiukkasten välillä on vetovoimia. Nesteessä olevat hiukkaset eivät vain houkuttele toisiaan, vaan yleensä myös hiukkaset, jotka muodostavat nesteen sisältävän astian.
Nestemäiset hiukkaset vedetään nestepinnan tason yläpuolelle reunoista, joissa ne ovat kosketuksessa astian sivujen kanssa.
Kohesiivisten ja tarttuvien voimien yhdistelmä tarkoittaa, että useimpien nesteiden pinnalla on pieni kovera käyrä, joka tunnetaan nimellä meniski. Tarkin mitta nesteen tilavuudesta mittasylinterissä nähdään tarkastelemalla tämän meniskin pohjaa lähinnä olevia tilavuusmerkkejä.
- Ilmainen online-osallistava koulutuskurssi
- Ilmainen online-lelukirjasto ja oppimiskurssi
- Varhaiskasvatuksen ilmainen online-matematiikkakurssi
- Ilmainen online-pedagoginen kulttuurikurssi
Tarttuminen on myös vastuussa kapillaaritoiminnasta, kun neste vedetään hyvin kapeaan putkeen. Esimerkki kapillaaritoiminnasta on, kun joku ottaa verinäytteen koskettamalla pientä lasiputkea pistetyn sormen kärjessä olevaan veripisaraan.
Viskositeetti
Viskositeetti mittaa kuinka paljon neste vastustaa vapaata virtausta. He sanovat, että hyvin hitaasti virtaava neste on viskoosimpi kuin neste, joka virtaa helposti ja nopeasti. Alhaisen viskositeetin omaavaa ainetta pidetään ohuempana kuin ainetta, jolla on korkeampi viskositeetti, jota pidetään yleensä paksummana.
Esimerkiksi hunaja on viskoosimpaa kuin vesi. Hunaja on vettä paksumpi ja virtaa hitaammin. Viskositeettia voidaan yleensä vähentää lämmittämällä nestettä. Kuumennettaessa nestepartikkelit liikkuvat nopeammin, jolloin neste virtaa helpommin.
Haihdutus
Koska nesteen hiukkaset ovat jatkuvassa liikkeessä, ne törmäävät toisiinsa ja astian sivuihin. Tällaiset törmäykset siirtävät energiaa hiukkasesta toiseen. Kun riittävästi energiaa siirretään nesteen pinnalla olevaan hiukkaseen, se lopulta voittaa pintajännityksen, joka pitää sen muualla nesteessä.
Haihtuminen tapahtuu, kun pintahiukkaset saavat tarpeeksi kineettistä energiaa pakenemaan järjestelmästä. Kun nopeammat hiukkaset poistuvat, jäljellä olevilla hiukkasilla on pienempi keskimääräinen kineettinen energia ja nesteen lämpötila jäähtyy. Tämä ilmiö tunnetaan haihdutusjäähdytyksenä.
Volatiliteetti
Haihtuvuus voidaan ajatella todennäköisyydeksi aineen höyrystymiselle normaaleissa lämpötiloissa. Haihtuvuus on suosittu nesteiden ominaisuus, mutta jotkut erittäin haihtuvat kiinteät aineet voivat sublimoida normaalissa huoneen lämpötilassa. Sublimointia tapahtuu, kun aine kulkee suoraan kiinteästä aineesta kaasuun käymättä läpi nestemäisen tilan.
Kun neste haihtuu suljetussa astiassa, hiukkaset eivät pääse ulos järjestelmästä. Jotkut haihtuneista hiukkasista joutuvat lopulta kosketuksiin jäljellä olevan nesteen kanssa ja menettävät energiansa tiivistyessään takaisin nesteeseen. Kun haihtumisnopeus ja kondensoitumisnopeus ovat samat, nesteen määrää ei vähennä nettona.
Suljetun astian höyry / nestetasapainon aiheuttamaa painetta kutsutaan höyrynpaineeksi. Suljetun järjestelmän lämpötilan nostaminen lisää höyrynpainetta. Aineet, joilla on korkea höyrynpaine, voivat muodostaa suuren kaasupartikkelipitoisuuden nesteen yläpuolelle suljetussa järjestelmässä.
Tämä voi aiheuttaa tulipalon vaaran, jos höyry on syttyvää. Pieni kipinä, vaikka se syntyy itse kaasupartikkeleiden välisestä kitkasta, voi riittää aiheuttamaan katastrofaalisen tulipalon tai jopa räjähdyksen.
Salasana on lähetetty sähköpostiisi.