Естествознание

Допустим, на столе стоит баночка с неизвестным прозрачным веществом. Как узнать, что в ней находится: жидкость или твердое тело, например, гель для волос? Очень просто: надо взять баночку в руки и наклонить. Если вещество начнет течь, значит, это жидкость.

Итак, отличительным признаком жидкости является текучесть - способность изменять форму за малое время под действием даже малой силы. Благодаря этому свойству все жидкости льются в виде струй, разбрызгиваются каплями, принимают форму того сосуда, в который их нальют.

Способность изменять форму у разных жидкостей выражена по-разному. Взгляните еще раз на рисунок. Под действием одной и той же силы (силы тяжести) меду требуется больше времени, чтобы изменить свою форму, чем воде. Говорят, что эти вещества обладают неодинаковой вязкостью: у меда она больше, чем у воды.

Однако, изменяя форму, жидкость не изменяет своего объема. Взгляните на рисунок. Вода, находившаяся в мензурке, имела форму цилиндра и объем 300 мл. После переливания в чашу жидкость приняла конусообразную форму, но сохранила прежний объем: 300 мл. Свойство жидкости сохранять объем иначе называют упругостью жидкости.

Еще одним общим свойством всех жидкостей является их способность передавать во все стороны оказываемое на них давление (закон Паскаля). Менее вязкие жидкости делают это быстро, а вязкие - долго. Давление, оказанное на спирт или воду, быстро распространится даже на большое расстояние. А давление, оказанное на густое масло или мед, будет распространяться гораздо медленнее.

Строение жидкостей. В молекулярно-кинетической теории считается, что в жидкостях, как и в аморфных телах, нет строгого порядка в расположении частиц; в разных частях тела они расположены неодинаково плотно. Поэтому межмолекулярные промежутки имеют различные размеры, в том числе и такие, что туда может поместиться еще одна молекула. Это позволяет частицам перескакивать в близлежащие "дырки". Такие перескоки частиц в жидкостях происходят очень часто: несколько миллиардов раз в секунду.

В случае, если на жидкость подействует какая-нибудь внешняя сила, например, сила тяжести, перескоки частиц будут происходить, в основном, в направлении ее действия (то есть вниз). Это приведет к тому, что жидкость примет форму вытягивающейся капли или льющейся струи. Следовательно, текучесть жидкостей объясняется частыми перескоками их частиц из одного устойчивого положения в другое.

В вязких жидкостях, например, меде, перескоки частиц из одного устойчивого положения в другое происходят значительно реже, чем, например, в воде или спирте. Поэтому под действием внешней силы вязкая жидкость будет медленнее изменять свою форму; на это ей на потребуется больше времени. Однако частые ли, редкие ли - любые - перескоки частиц также обуславливают передачу жидкостями давления во всех направлениях (закон Паскаля).

Перескоки частиц жидкостей происходят часто, однако примерно в 100 раз чаще частицы совершают колебания в месте своего последнего перескока. В это время они непрерывно соударяются друг с другом, поэтому даже малое сжатие жидкости приводит к резкому "ожесточению" соударений частиц. Это означает резкое повышение давления жидкости на стенки сосуда, в котором ее сжимают. Другими словами, жидкость будет оказывать сильное сопротивление сжатию. Этим и объясняется упругость жидкости.