Karakteristik cairan, sifat, jenis, contoh

Itu Cairan Mereka adalah cara kontinu yang molekulnya tidak terkait dengan padatan, dan karenanya memiliki mobilitas yang lebih besar. Cairan dan gas adalah cairan dan beberapa, seperti udara dan air, sangat penting, karena mereka diperlukan untuk mempertahankan kehidupan.

Contoh cairan adalah air, helium berlebihan atau plasma darah. Ada bahan yang tampak solid, namun demikian menunjukkan karakteristik yang dimiliki cairan, misalnya tar. Meletakkan batu bata di atas sepotong besar tar.

Air adalah contoh cairan

Beberapa plastik juga tampak padat, tetapi pada kenyataannya mereka cairan dengan viskositas yang sangat tinggi, mampu mengalir sangat lambat.

[TOC]

Karakteristik cairan

Cairan terutama ditandai oleh:

-Memiliki pemisahan yang lebih besar antara molekulnya dibandingkan dengan padatan. Dalam kasus cairan, molekul masih mempertahankan beberapa kohesi, sedangkan di dalam gas mereka berinteraksi jauh lebih sedikit.

Molekul air, cairan, dalam keadaan cair dibandingkan dengan uap es dan air

-Mengalir atau tiriskan, saat memotong tekanan pada mereka bertindak. Cairan tidak menahan upaya, oleh karena itu mereka secara terus menerus dan secara permanen berubah bentuk ketika seseorang diterapkan.

-Beradaptasi dengan bentuk wadah yang mengandungnya dan jika itu adalah gas, mereka segera mengembang sampai menutup seluruh volume yang sama. Selain itu, jika mereka bisa, molekul akan dengan cepat keluar dari wadah.

-Gas mudah dikompres, yaitu, volumenya dapat dengan mudah diubah. Di sisi lain, untuk memodifikasi volume cairan, diperlukan lebih banyak upaya, sehingga dianggap tidak dapat dimampatkan dalam berbagai tekanan dan suhu.

-Cairan memiliki permukaan bebas datar saat tekanan yang bekerja pada mereka konstan. Pada tekanan atmosfer misalnya, permukaan danau tanpa gelombang datar.

Udara dan Air: Cairan Esensial untuk Hidup. Sumber: Pixabay.

Sifat cairan

Perilaku makroskopis dari suatu cairan dijelaskan melalui beberapa konsep, menjadi yang utama: kepadatan, berat spesifik, kepadatan relatif, tekanan, kompresibilitas dan modul viskositas. Mari kita lihat apa yang terdiri dari masing -masing.

Kepadatan

Dalam medium kontinu sebagai cairan itu tidak mudah.

Kepadatan didefinisikan sebagai hasil bagi antara massa dan volume. Menunjukkan kepadatan dengan lirik Yunani ρ, massa m dan volume v:

Dapat melayani Anda: penyaringan

ρ = m/v

Ketika kepadatan bervariasi dari satu titik ke titik lain dari cairan, ekspresi digunakan:

ρ = dm/dv

Dalam sistem unit internasional kepadatan diukur dalam kg/m³.

Kepadatan zat apa pun secara umum tidak konstan. Semua saat pemanasan mengalami pelebaran, kecuali air, yang melebar saat membeku.

Namun, dalam cairan kepadatannya tetap hampir konstan dalam berbagai tekanan dan suhu, meskipun gas memang mengalami variasi lebih mudah, karena mereka lebih mudah dikompres.

Berat spesifik

Berat spesifik didefinisikan sebagai rasio antara besarnya berat dan volume. Oleh karena itu terkait dengan kepadatan, karena besarnya beratnya adalah mg. Menunjukkan bobot spesifik dengan huruf Yunani γ, Anda memiliki:

γ = mg / v

Unit berat spesifik dalam sistem unit internasional adalah Newton/m³ Dan dalam hal kepadatan, bobot spesifik dapat dinyatakan sebagai berikut:

γ = ρg

Kepadatan relatif

Air dan udara adalah cairan terpenting untuk kehidupan, sehingga mereka berfungsi sebagai pola perbandingan untuk orang lain.

Dalam cairan kepadatan relatif didefinisikan sebagai rasio antara massa bagian cairan dan massa volume air yang sama (disuling) hingga 4 ° C dan 1 atmosfer tekanan.

Dalam praktiknya, hasil bagi antara cairan dan kepadatan air dihitung dalam kondisi ini (1 g/cm³ atau 1000 kg/m³), Oleh karena itu, kepadatan relatif adalah jumlah tanpa dimensi.

Itu dilambangkan sebagai ρ_R atau SG untuk akronim dalam bahasa Inggris Berat jenis, yang diterjemahkan sebagai gravitasi spesifik, nama lain yang dengannya kerapatan relatif diketahui:

SG = ρ_fasih / ρ_air

Misalnya, zat dengan SG = 2.5 adalah 2.5 kali lebih berat dari air.

Dalam gas, kepadatan relatif didefinisikan dengan cara yang sama, tetapi alih -alih menggunakan air sebagai referensi, kepadatan udara sama dengan 1.225 kg/m digunakan³ pada 1 atmosfer tekanan dan 15 ºC.

Tekanan

Cairan terdiri dari partikel yang tak terhitung banyaknya dalam gerakan konstan, mampu mengerahkan kekuatan pada permukaan, misalnya dari wadah yang mengandungnya. Tekanan rata -rata p yang diberikan cairan pada area datar apa pun A didefinisikan melalui hasil bagi:

P = f_┴/KE

Dimana f_┴ Ini adalah komponen gaya tegak lurus, oleh karena itu tekanan adalah besarnya skalar.

Dapat melayani Anda: Cabang Laboratorium

Jika gaya tidak konstan, atau permukaannya tidak rata, maka tekanan ditentukan oleh:

P = df/da

Unit tekanan itu sendiri adalah newton/m², Disebut Pascal dan Singkat PA, untuk menghormati fisikawan Prancis Blaise Pascal.

Namun, dalam praktiknya banyak unit lain yang digunakan, baik untuk alasan historis, geografis atau juga sesuai dengan bidang studi. Sistem Inggris atau unit sistem kekaisaran sangat sering digunakan di negara -negara yang berbahasa Inggris. Untuk tekanan dalam sistem ini psi O Libra-Force/Inch².

Kompresibilitas

Ketika bagian cairan mengalami upaya volume, itu berkurang sampai batas tertentu. Penurunan ini sebanding dengan upaya yang dilakukan, konstan proporsionalitas adalah Modul kompresibilitas Atau sederhana kompresibilitas.

Jika B adalah modul kompresibilitas, ΔP perubahan tekanan dan ΔV/V perubahan unit volume, maka secara matematis:

B = ΔP / (ΔV / V)

Perubahan volume kesatuan tidak dimensi, karena merupakan hasil bagi antara dua volume. Dengan cara ini kompresibilitas memiliki unit tekanan yang sama.

Seperti yang dinyatakan pada awalnya, gas yang mudah dikompres cairan, namun cairan tidak, oleh karena itu ini memiliki modul kompresibilitas yang sebanding dengan padatan.

Zat yang lengket dan kental

Cairan gerak dapat dimodelkan dengan lapisan tipis yang bergerak sehubungan satu sama lain. Viskositas adalah gosok di antara mereka.

Untuk mencetak gerakan ke cairan upaya pemotongan (tidak terlalu besar) diterapkan pada bagian, gesekan antar lapisan mencegah gangguan mencapai lapisan terdalam.

Dalam model ini, jika gaya berlaku untuk permukaan cairan, kecepatan menurun secara linier di lapisan bawah sampai dibatalkan di bagian bawah, di mana cairan bersentuhan dengan permukaan istirahat wadah yang memuatnya.

Penentuan viskositas eksperimental. Cairan bergerak di dalam dua permukaan, bagian atas mobile, sedangkan di bawah ini diperbaiki. Sumber: Wikimedia Commons.

Secara matematis diekspresikan dengan mengatakan bahwa besarnya upaya pemotongan τ sebanding dengan variasi kecepatan dengan kedalaman, yang dilambangkan sebagai ΔV/ Δy. Konstanta proporsionalitas adalah viskositas dinamis μ dari cairan:

τ = μ (ΔV/ Δy)

Ekspresi ini dikenal sebagai hukum viskositas dan cairan Newton yang mengikutinya (beberapa tidak mengikuti model ini) disebut cairan Newtonian.

Dalam sistem internasional unit viskositas dinamis adalah PA. s, tapi biasanya digunakan sikap tenang, S singkatnya, setara dengan 0.1 pa.S.

Ini dapat melayani Anda: Biogenetika: Sejarah, Studi Apa, Konsep Dasar

Klasifikasi: Jenis Cairan

Cairan diklasifikasikan dengan mematuhi berbagai kriteria, ada atau tidak adanya gesekan adalah salah satunya:

Cairan yang ideal

Kepadatannya konstan, tidak dapat dimampatkan dan viskositasnya nil. Ini juga tidak hemat, yaitu, mereka tidak membentuk angin puyuh di dalam. Dan akhirnya stasioner, yang berarti bahwa semua partikel fluida yang melewati titik tertentu memiliki kecepatan yang sama

Cairan sungguhan

Di lapisan cairan nyata ada gesekan dan karenanya viskositas, mereka juga dapat dikompres, meskipun kami telah mengatakan, cairan tidak dapat dimampatkan dalam berbagai tekanan dan suhu.

Kriteria lain menetapkan bahwa cairan dapat menjadi orang Newton dan non -Newton, menurut model viskositas yang mereka ikuti:

Cairan Newtonian

Mereka memenuhi hukum viskositas Newton:

τ = μ (ΔV/ Δy)

Cairan non -newtonian

Mereka tidak mematuhi hukum viskositas Newton, jadi perilaku mereka lebih kompleks. Mereka diklasifikasikan pada gilirannya dalam viskositas cairan Independen dari waktu dan mereka yang memiliki viskositas tergantung waktu, bahkan lebih kompleks.

Madu adalah contoh cairan non -newtonian. Sumber: Pixabay.

Contoh cairan

Air

Air adalah cairan Newtonian, meskipun dalam kondisi tertentu model cairan ideal menggambarkan perilakunya dengan sangat baik.

Plasma darah

Ini adalah contoh yang baik dari cairan non -newtonian yang terlepas dari waktu, khususnya cairan pseudoplastik, di mana viskositas meningkat pesat dengan tegangan geser yang diterapkan, tetapi kemudian, dengan meningkatkan gradien kecepatan, ia berhenti meningkat secara progresif meningkat secara progresif meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara semakin meningkat secara progresif.

Air raksa

Merkuri dalam bentuk cair. Bionerd [cc by (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)] Satu -satunya logam cair pada suhu kamar juga merupakan cairan Newtonian.

Cokelat

Banyak pemotongan diperlukan sehingga jenis cairan ini mulai mengalir. Maka viskositasnya tetap konstan. Jenis cairan ini disebut Cairan Bingham. Dentifrico dan beberapa lukisan juga termasuk dalam kategori ini.

Aspal

Itu adalah cairan yang digunakan untuk membuka jalan dan sebagai tempat air. Memiliki perilaku cairan Bingham.

Helio Superfluido

Itu tidak memiliki viskositas yang benar -benar, tetapi pada suhu yang dekat dengan nol absolut.

Referensi

1. Cimbala, c. 2006. Mekanika Cairan, Fundamental dan Aplikasi. MC. Bukit Graw.
2. Ukuran viskositas cairan. Diperoleh dari: sc.Ehu.adalah.
3. Mott, r.  2006. Mekanika Cairan. 4. Edisi. Pendidikan Pearson.
4. Wikipedia. Superfluiditas. Pulih dari: is.Wikipedia.org.
5. Zapata, f. Cairan: kepadatan, berat spesifik dan gravitasi spesifik. Pulih dari: francesphysics.Blogspot.com.