§ 7-з. Жидкие тела

В двух предыдущих параграфах мы рассмотрели строение и свойства твёрдых тел – кристаллических и аморфных. Перейдём теперь к изучению строения и свойств жидкостей.

Характерным признаком жидкости является текучесть – способность изменять форму за малое время под действием даже малых сил. Благодаря этому жидкости льются струями, разбрызгиваются каплями, принимают форму сосуда, в который их нальют.

        

Способность изменять форму у разных жидкостей выражена по-разному. Взгляните на рисунок. Под действием примерно равных сил тяжести мёду требуется значительно больше времени, чтобы изменить свою форму, чем воде. Поэтому говорят, что вещества обладают неодинаковой вязкостью: у мёда она больше, чем у воды. Это объясняется неодинаково сложным строением молекул воды и мёда. Вода состоит из молекул, которые напоминают шарики с небольшими бугорками, а мёд состоит из молекул, похожих на ветви дерева. Поэтому при движении мёда «ветви» его молекул зацепляются друг за друга, придавая ему большую вязкость, чем воде.

        

Однако, изменяя форму, жидкость не изменяет своего объёма. Рассмотрим пример. Жидкость в мензурке имеет форму цилиндра и объём 300 мл (см. рисунок). После переливания в чашу жидкость приняла более плоскую форму, но сохранила прежний объём: 300 мл. Это объясняется взаимным притяжением и отталкиванием её частиц.

Ещё одним общим свойством всех жидкостей является их подчинение закону Паскаля. В 7-м классе (см. § 4-в) мы узнали, что он описывает свойство жидкостей и газов передавать оказываемое на них давление во все стороны. Теперь заметим, что менее вязкие жидкости делают это быстро, а вязкие – долго. Давление, оказанное на спирт или воду, быстро распространится даже на большое расстояние. А давление на масло или мёд будет распространяться медленнее, но, тем не менее, по всему объёму.

 

Строение жидкостей. В молекулярно-кинетической теории считается, что в жидкостях, как и в аморфных телах, нет строгого порядка в расположении частиц, и они расположены неодинаково плотно. Поэтому промежутки между частицами имеют различные размеры, в том числе и такие, что туда может поместиться ещё одна или даже несколько частиц. Это позволяет им перескакивать из «густонаселённых» мест в более свободные. Перескоки каждой частицы жидкости происходят очень часто: несколько миллиардов раз в секунду.

        

Если на жидкость подействует какая-нибудь внешняя сила (например, сила тяжести), движение и перескоки частиц будут происходить в основном в направлении её действия (вниз). Это приведёт к тому, что жидкость примет форму вытягивающейся капли или льющейся струи (см. рисунок). Итак, текучесть жидкостей объясняется перескоками их частиц из одного устойчивого положения в другое.

Перескоки частиц жидкостей происходят часто, однако гораздо чаще их частицы, как и в твёрдых телах, совершают колебания на одном месте, непрерывно взаимодействуя друг с другом. Поэтому даже малое сжатие жидкости приводит к резкому «ожесточению» взаимодействия частиц, что означает резкое повышение давления жидкости на стенки сосуда, в котором её сжимают. Так объясняется передача жидкостями давления, то есть закон Паскаля, и одновременно их свойство противостоять сжатию, то есть сохранять объём.

Заметим, что сохранение жидкостью своего объёма – это условное представление. Имеется в виду, что по сравнению с газами, которые легко сжать даже силой руки ребёнка (например, в воздушном шарике), жидкости можно считать несжимаемыми. Однако на глубине 10 000 м в Мировом океане вода находится под столь большим давлением, что каждый килограмм воды уменьшает свой объём на 5% – от 1 л до 950 мл. Используя большие давления, жидкости можно сжать и ещё сильнее.

Проверьте, как вы усвоили материал:

  1. Цель этого параграфа – изучение ...
  2. Текучестью аморфного или жидкого тела называют его ...
  3. По причине наличия текучести ...
  4. Что мы наблюдаем в опыте с водой и мёдом?
  5. Какой вывод мы делаем из опыта?
  6. Чем объясняется различие вязкости воды и мёда?
  7. В чём отличие строения молекул мёда и воды?
  8. Почему более сложное строение молекул мёда придаёт ему большую вязкость, чем воде?
  9. Что иллюстрирует следующий опыт с жидкостью?
  10. Что нам известно про жидкость в мензурке? Она ...
  11. Та же жидкость, но перелитая в чашу, ...
  12. Почему при изменении формы жидкость сохранила свой объём?
  13. Изученный нами в 7 классе закон Паскаля ...
  14. Сравните скорость распространения давления по различным жидкостям.
  15. МКТ, описывая строение жидкостей, утверждает, что в них ...
  16. Почему частицы жидкостей могут очень часто перескакивать с места на место внутри жидкости?
  17. Если на жидкость мы подействуем какой-либо силой, то ...
  18. Вне сосуда под действием силы тяжести ...
  19. МКТ объясняет текучесть жидкостей ...
  20. Наиболее частое движение частиц жидкости – ...
  21. МКТ объясняет сохранение жидкостями объёма и передачу ими давления так: ...
  22. Жидкости можно считать несжимаемыми ...

Источник: fizika.ru