Kapalina

Vznik kapky vody Kapalina neboli kapalná látka je jedno ze skupenství látek, při kterém jsou částice látky relativně blízko sebe, ale nejsou vázány v pevných polohách a mohou se pohybovat v celém objemu.

Kinetická energie částic kapaliny je malá ve srovnání s vazebnou potenciální energií, takže částice se vzájemně udržují v určitých rovnovážných polohách, kolem kterých vykonávají kmitavý pohyb. Tyto rovnovážné polohy se u kapalin mohou přemisťovat, tzn. +more dochází k přemísťování částic v celém objemu látky. Vazba mezi částicemi zajišťuje, že za běžných podmínek se objem látky nemění. Kapalina bývá také považována za přechodnou fázi mezi pevnou látkou a plynem.

Vlastnosti kapalin

kapalná tělesa nemají svůj tvar, ale jejich tvar odpovídá tvaru nádoby * kapalná tělesa mají vlastní objem * kapalná tělesa mají volný povrch označovaný obvykle jako hladina * kapaliny tvoří kapky (díky přitažlivým silám mezi částicemi) * kapaliny jsou těžko stlačitelné * vodičem elektrického proudu ve vodivých kapalinách jsou ionty (neplatí pro kapalné kovy) * teplo se v kapalinách může šířit prouděním * změna polohy částice je u kapalin pomalejší než u plynu, což vysvětluje např. pomalou difuzi kapalin ve srovnání s plyny

Přitažlivé molekulové síly mají poměrně krátký dosah, a proto na vybranou molekulu kapaliny působí pouze molekuly z jejího blízkého okolí. Oblast dosahu molekulového působení jedné molekuly lze vymezit koulí o určitém poloměru, opsanou kolem vybrané molekuly. +more Silové působení molekul, které se nachází mimo tuto sféru, na vybranou molekulu můžeme zanedbat.

Nachází-li se vybraná molekula uvnitř kapaliny, je sféra molekulového působení plně obsazena molekulami dané kapaliny a jejich působení na vybranou molekulu je souměrné a v průměru se vyruší. Taková molekula se nachází ve volném (indiferentním) rovnovážném stavu.

Nachází-li se molekula v tenké vrstvičce hraničící s jiným prostředím, ocitnou se ve sféře molekulového působení i molekuly jiné látky, čímž dojde k porušení souměrnosti silového působení a výslednice silového působení na vybranou molekulu již nebude nulová. To vede ke vzniku vnitřní vnitřního tlaku a povrchového napětí.

Molekuly, které se nacházejí na povrchu kapaliny mezi sebou působí silami, která jsou tečné k povrchu kapaliny. Je-li molekula vzdálena od místa, kde se povrch (hladina) kapaliny stýká s jinou látkou (např. +more stěnou nádoby), tečné síly působící na tuto molekulu se vyruší a molekula se může volně přemísťovat po hladině. V místech, kde se kapalina stýká s jinou látkou, se do sféry molekulového vlivu hraniční molekuly dostávají i molekuly cizí látky a výslednice sil je různá od nuly. Důsledkem jsou kapilární jevy na rozhraní kapaliny a pevné látky.

Ideální kapalina

Ideální (dokonalá) kapalina má na rozdíl od skutečné kapaliny tyto vlastnosti: * je dokonale tekutá, nestlačitelná a bez vnitřního tření. * matematický popis jejího chování je poměrně jednoduchý a používá se k modelovému zkoumání mechanických vlastností kapalin.

Ideální kapalinu lze získat jako speciální případ ideální tekutiny, pokud je hustota tekutiny (v celém objemu tekutiny a za všech podmínek) konstantní, tzn. \rho = \mbox{konst}. +more V takovém případě je objemová deformace nulová, tzn. stlačitelnost je nulová, což znamená, že kapalina je nestlačitelná.

Skutečná kapalina

Skutečná (reálná) kapalina má na rozdíl od ideální kapaliny vnitřní tření a dá se mírně stlačit.

Popis reálné kapaliny je velmi složitý. Fyzika proto využívá některé idealizace, které umožňují lepší popis reálných jevů, než jaký poskytuje ideální kapalina. +more Mezi tyto idealizace patří kapalina, která není stlačitelná, ale má vnitřní tření - taková kapalina se označuje jako vazká (nebo viskózní) kapalina. Dále se zavádí nestlačitelná kapalina (tedy kapalina, která nemění objem a její hustota zůstává konstantní) a kapalina stlačitelná (její hustota závisí na tlaku kapaliny).

Související články

Tekutina * Látka * Skupenství * Plyn * Pevná látka * Hydromechanika

Externí odkazy

Kategorie:Hmota