Folyékony Krugosvet enciklopédia
FOLYADÉK - egyik Államok aggregáció az anyag (lásd GAS; plazmában szilárd anyag.), Tart közötti közbenső helyzetben a kristályos szilárd anyagot, különböző teljes rendezés az elrendezése azt alkotó részecskék (ionok, atomok, molekulák) és a gáz, amely molekulák egymásnak állapotban kaotikus (random) mozgások.
A folyékony anyagok az emberi állapot észlelése minden lépésnél. Először is, ez természetesen a víz. szokatlan, hogy egy számos tulajdonságait a folyadék, ezért szükséges a mindennapi életben. Ez és a különböző folyékony szervetlen és szerves eredetű (savak, alkoholok, kőolaj-termékek és hasonlók). Végül pedig a higany - nehéz folyékony csodálatos ragyogó színű, hasonló a megolvadt fémet. Amikor melegítjük elegendően magas hőmérsékleten és olvasztott szilárd anyagok cseppfolyóssá. Az ilyen kristályos szilárd anyagok, átmenet bekövetkezik hirtelen egy jól meghatározott hőmérsékleten egy adott anyag, az úgynevezett az olvadási hőmérsékletet. Vannak azonban az úgynevezett amorf (üveges) szilárd anyagok, amelynek tulajdonságai alig különböznek folyadékok, azok közé tartozik az üveg, a különböző gyanták, műanyagok. Mivel növelik felenged hőmérséklet - lesz, mintha minden puhább és megszerezni a normál folyadék áramlási kapacitással. Ezeket néha túlhűtött folyadékok, mint a szokásos állami ilyen anyagokat lehet tekinteni, mint egy folyékony abnormálisan magas viszkozitású.
Nagyon alacsony (összehasonlítva a környezeti) hőmérsékleten folyékony állapotban áthalad a legtöbb gáz. Ez az átmenet is előfordul hirtelen, és az jellemzi, minden gáz annak különleges átmeneti hőmérséklet - kondenzációs hőmérséklet. Minden úgynevezett kriogén technika alapja a készítmény és a folyékony hélium használatán, folyékony nitrogén és más cseppfolyósított gázok.
Ellentétben a gáz, az egyik jellegzetessége a folyékony abban rejlik, hogy megtartja a térfogatát, hogy a látható a kis összenyomhatóság. A szilárd test, miközben a kötet célja, hogy tartsa a formáját is. A legfontosabb különbség a szilárd folyékony, hogy tart az alak a hajó azt tartalmazó, amely egy szabad felülete. Ez azt jelenti, hogy a folyadék nagy fluiditást (vagy alacsony viszkozitású). Gázok miatt véletlenszerű jellegét a molekulák mozgása általában töltse a teljes mennyiség a számukra elérhető.
Ezek a tulajdonságok határozzák meg a folyadék jellemzői az intermolekuláris kölcsönhatások benne. Köztudott, hogy az ideális gáz a legtöbb időt a molekula végezzük állapotban szabad mozgás, a kölcsönható csak ritka alkalmakkor a konvergenciát. Az átlagos távolság közöttük lehet meghatározni, mint az r
n-1/3, ahol n - száma egységnyi térfogatra eső részecskék (cm GAS.). Normál körülmények között (nyomás p = 1 atm. Hőmérséklet T = 273 K), ez megfelel annak a távolságnak, R
3 · 10 -7 cm, hogy a 10-szer nagyobb, mint a jellemző átmérőjű maguknak a molekuláknak (d
3 · 10 -8 cm). A folyadék molekulák egymáshoz közel, azaz a köztük lévő távolság is ugyanolyan nagyságrendű, mint a méretei a molekulákat. Intenzív közötti kölcsönhatás a folyadék részecskéket vezet az a tény, hogy a mozgás már nem tekinthető teljesen rendezetlen, mint a gáz halmazállapotban. Azonban, nem érik el a teljes és adagolás rendje a elrendezése molekulák, ami jellemző az, kristályos szilárd anyagok.
Mint ismeretes, jellemző kristályos szilárd anyagok periodicitás a térbeli elrendezése az atomok, molekulák vagy ionok, amelyek áll kristályok. A készlet periodikusan elrendezve ilyen részecskék olyan szerkezetet képez, úgynevezett rács. Ilyen a frekvencia a hosszú távú érdekében. Egy példa a két-dimenziós hosszú rendezett tartomány ábrán látható. 1a.
Kísérleti vizsgálatok a folyékony anyagok, azon a megfigyelésen alapul a röntgendiffrakciós és neutronfluxus áthaladásuk ideje alatt a folyékony közegben, azt találtuk, a jelenléte alacsony érdekében a folyadék, azaz a jelenlétében egy rendezését a részecske helyét csak egy rövid távolságra bármilyen pozícióba. Ezt szemlélteti a képen ábrán látható. 1b.
A részecskeméret-eloszlás egy kis környezetében a bármely rögzített folyadék részecskék egy bizonyos rendszerességgel, hasonlít kissé kristályos, bár több morzsalékos. Emiatt a folyadék szerkezete is nevezik quasicrystalline vagy kristály-szerű.
Az az elképzelés, a közelsége néhány tulajdonságát a folyadékok (különösen fém megolvad), és a kristályos szilárd anyagokat javasoltak, majd fejlődött munkáiban szovjet fizikus Ya.I.Frenkelya még 1930-1940. Szerint Frenkel nézetek, most megkapjuk egyetemesen elfogadott, termikus mozgást az atomok és molekulák a folyékony áll szabálytalan oszcilláció egy középfrekvencia közel a gyakorisága atomi rezgések kristályos szilárd anyagok. Center ingadozása meghatározni ebben az esetben a térerősség a szomszédos részecskék és kényszerült együtt elmozdulása ezen részecskék. Leegyszerűsítve jelen lehetnek, mint például a termikus mozgás a szuperponált viszonylag ritka részecskék hopping az egyik ideiglenes egyensúlyi helyzete és más termikus oszcillációk a intervallumok között az ugrások. A ábrás expressziós Ya.I.Frenkelya molekulák barangol körül a folyadék térfogata egyik, ami egy nomád életmódot, amelyben a rövid távú transzferek helyébe viszonylag hosszú ideig ülő életmód. Az átlagos időtartama az ideiglenes ingadozások az egyensúlyi állapotban erősen függ a hőmérséklettől, így a viszkozitás-hőmérséklet növeli a mobilitását molekulák a folyadék jelentős mértékben növekszik, és ezáltal csökkenti (vagy növeli folyékonyság).
Mivel az alacsony érdekében folyékony állapotban folyadék elméletileg kevésbé fejlett, mint az elmélet a gázok és kristályos szilárd anyagok. Bár elméletileg nem teljesen folyadékok. Szintjén a meglévő elméletek szerkezetének, valamint a fizikai tulajdonságok, lehet leírni alapján statisztikus mechanika módszerek segítségével különböző részecske eloszlásfüggvény rendelkezések csoportok. A legtöbb esetben elegendő, ha tudjuk, egy kis számú eloszlásfüggvények, amelynek a fő érték az úgynevezett radiális eloszlásfüggvény g (R), amely a valószínűsége, hogy egy részecske egy r távolságban ez a kiválasztott vonatkoztatási pontként. A modern számítógép lehetővé teszi, hogy kiszámítja ezt a funkciót számítógépes szimuláció alapján rendelkezésre álló adatok jellegétől ható erők a molekulák közötti. Összehasonlítás az eloszlási függvény g (R), számítással, a kísérleti kapott eredmény a dekódolása X-ray (vagy neutron diffrakciós) lehetővé teszi, hogy ellenőrizze a helyességét feltételezések jellegét az intermolekuláris erők és használja eredmények radiális eloszlásfüggvény, hogy meghatározzuk bizonyos tulajdonságait folyadékok.