властивості рідин

Великий величиною молекулярного тиску пояснюється мізерно мала стисливість рідин. Це відразу видно з рівняння кривої Ван-дер-Ваальса, на якій рідкому стану відповідає ділянку AB (див. Рис. 1). Коефіцієнт стисливості c рідини - відносна зміна обсягу dV при зміні тиску на одиницю тобто

Досвід показує, що коефіцієнт стисливості більшості рідин лежить в межах від 10-4 до 10-5.

Коефіцієнт стисливості рідини залежить від тиску. Він зростає з підвищенням температури. До цього результату можна прийти і дослідним шляхом і виходячи з рівняння Ван-дер-Ваальса. Оскільки це рівняння пов'язує температуру, об'єм і тиск, то з нього можна обчислити величину. При розрахунку необхідно враховувати, що постійні a і b насправді залежать від температури. Сукупність опитаних даних дозволила отримати емпіричну формулу для коефіцієнта стисливості рідини:

де A - деяка функція, зростаюча з температурою, p - зовнішній тиск і pT - тиск, пов'язаний з силами Ван-дер-Ваальса (a / V2) при температурі T. Ця формула показує, що коефіцієнт стисливості зростає з підвищенням температури і зменшується з зростанням тиску.

Серед всіх рідин найбільшою сжимаемостью володіє рідкий гелій, у якого при тиску в кілька атмосфер коефіцієнт c дорівнює. Коефіцієнт стисливості води дорівнює, а ртуті -.

Теплове розширення рідини

Теплове розширення речовини характеризується коефіцієнтом об'ємного розширення

тобто відносним зміною обсягу V при зміні температури T на 1 К.

Числові значення коефіцієнта a сильно залежать від температури і тиску. Для різних рідин значення a при однакових температурах можуть мінятися досить значно. Так, наприклад, для води, для бензолу, для рідкої вуглекислоти, гліцерину і т.д. При підвищенні температури a сильно зростає. Так для рідкої вуглекислоти при підвищенні температури від 0 ° до 20 ° коефіцієнт теплового розширення зростає вдвічі. Збільшення тиску дещо знижує значення a.

Вода володіє аномальним тепловим розширенням. В інтервалі від 0 ° до 3,98 ° коефіцієнт a від'ємний: при нагріванні об'єм води зменшується і найбільшої щільності вода досягає при 3,98 ° C. При цій температурі a = 0.

Причиною цього явища є те, що молекули води мають різний склад: не тільки H2O, але 2H2O і 3H2O. Відносні кількості цих молекул змінюються з температурою і тиском.

2.Теплоемкость рідин

Внутрішня енергія рідин визначається не тільки кінетичної енергією теплових рухів частинок, але і їх потенційної енергією взаємодії. Тому закономірності, отримані для теплоємність ідеальних газів з рівнянь кінетичної теорії, не можуть бути справедливі для рідин.

Досвід показує, що теплоємність рідин залежить від температури, причому вид залежності у різних рідин різний. У більшості з них теплоємність з підвищенням температури збільшується, але є і такі у яких, навпаки, - зменшується. У деяких рідин теплоємність з підвищенням температури спочатку падає, а потім, пройшовши через мінімум, починає рости. Такий хід теплоємності спостерігається у води. Рідини з великою молекулярною вагою зазвичай мають великі значення теплоємність. Особливо це проявляється у органічних рідин.