LIQUID - una dintre stările de agregare a substanței (a se vedea GAS; PLASMA; solid.) Este nevoie de o poziție intermediară între o altă ordonare solid cristalin, plin în aranjamentul său particule constituente (ioni, atomi, molecule) și un gaz al cărui molecule sunt într-o stare de mișcări haotice (aleatoare).
Cu substanțe lichide condiția umană este întâlnită la fiecare pas. În primul rând, este, desigur, apă. neobișnuit pentru un număr de proprietățile sale de lichid, atât de necesare în viața de zi cu zi. Acesta și diverse lichide origine anorganică și organică (acizi, alcooli, produse petroliere rafinate și altele asemenea). În final, este mercur - o culoare uimitoare lichid greu genial, similar cu metalul topit. Atunci când este încălzit la o temperatură suficient de ridicată și topite solide lichefieze. Pentru astfel de solide cristaline de tranziție are loc brusc, la o temperatură bine definită pentru o anumită substanță, numită temperatura de topire. Cu toate acestea, există așa-numitele solide (sticlos) amorf, ale căror proprietăți difera putin de lichide, acestea includ sticlă, diverse rășini, materiale plastice. Pe măsură ce crește temperatura lichefieze - devin, așa cum au fost toate mai moale și să dobândească o capacitate de curgere a fluidului normal. Ele sunt numite uneori lichide racim, la fel ca în starea obișnuită astfel de substanțe pot fi considerate ca un lichid cu o viscozitate anormal de mare.
La foarte mică (în comparație cu temperaturile ambiante) în stare lichidă trece majoritatea gazelor. Această tranziție, de asemenea, apare brusc și se caracterizează prin fiecare gaz sale special de tranziție a temperaturii - temperatura de condensare. Toate tehnica așa-numita criogenic se bazează pe prepararea și utilizarea heliului lichid, azot lichid și alte gaze lichefiate.
Spre deosebire de gaz, una dintre trăsăturile caracteristice ale lichidului constă în capacitatea sa de a reține volumul său, care este prezentat în compresibilitatea mică. Un corp solid, menținând în același timp volumul își propune să păstreze forma bine. Cea mai importantă diferență de lichid solid este că ia forma vasului care o conține, formând o suprafață liberă. Acest lucru înseamnă că fluidul are o fluiditate ridicată (sau cu vâscozitate redusă). Gaze din cauza naturii întâmplătoare a mișcării moleculelor tind să umple întregul volum disponibil pentru ei.
Aceste proprietăți sunt determinate de caracteristicile fluide ale interacțiunii intermoleculară în ea. Este cunoscut faptul că într-un gaz ideal în majoritatea timpului molecula este efectuată într-o stare de mișcare liberă, care interacționează numai în rare ocazii de convergență a acestora. Distanța medie dintre ele poate fi definit ca r
n-1/3, unde n - numărul de particule pe unitatea de volum (cm GAS.). Pentru condiții normale (presiune p = 1 atm. Temperatura T = 273 K), aceasta corespunde distanța r
3 · 10 -7 cm, care este de 10 ori mai mare decât diametrul caracteristic al moleculelor în sine (d
3 · 10 -8 cm). Moleculele lichide aproape unul de altul, adică, distanța dintre ele sunt de același ordin de mărime ca și dimensiunile moleculelor. interacțiune intensivă între particulele de fluid duce la faptul că mișcarea lor nu mai poate fi considerată ca fiind complet dezordonată, ca și în stare de gaz. Cu toate acestea, ele nu ating un ordin complet și adăugarea în aranjamentul moleculelor care este caracteristică solide cristaline.
După cum este cunoscut, caracteristic solide cristaline periodicității este aranjamentul spațial al atomilor, molecule sau ioni, din care este format cristale. Setul de astfel de particule aranjate periodic formează o structură numită un grilaj. O astfel de frecvență se numește ordinul de rază lungă de acțiune. Un exemplu de bidimensională comandă rază lungă este prezentată în Fig. 1a.
Studiile experimentale de substanțe lichide, bazate pe observarea difracției cu raze X și flux de neutroni în timpul trecerii lor prin mediul lichid, au constatat prezența ordine scăzută a lichidului, adică prezența unor ordonare în locația particulei doar o mică distanță de orice poziție selectată. Acest lucru este ilustrat în imaginea prezentată în Fig. 1b.
Distribuția particulelor într-un cartier mic de particule de fluid fixe are o anumită regularitate, care seamănă oarecum cristalin, deși mai friabil. Din acest motiv, structura de fluid este uneori numit un quasicrystalline sau de cristal.
Ideea apropierii unora dintre proprietățile fluidelor (în special se topește metal) și solidele cristaline a fost propusă și apoi dezvoltate în lucrările fizician sovietic Ya.I.Frenkelya încă 1930-1940. Conform opiniilor Frenkel, obținem acum acceptare universală, mișcarea termică a atomilor și moleculelor în lichid constă din oscilații neregulate, cu o frecvență centrală apropiată de frecvența vibrațiilor atomice în solide cristaline. fluctuații Center determinat în acest caz, intensitatea câmpului particulelor învecinate și deplasate împreună cu deplasarea acestor particule. Simplist să fie prezente, cum ar fi mișcarea termică a particulelor relativ rare etajate țopăit de la o poziții de echilibru temporar și în alte oscilații termice în intervalele dintre salturi. În expresie figurativă moleculele Ya.I.Frenkelya călători în jurul volumul lichidului, conducând un mod de viață nomad în care transferurile pe termen scurt sunt înlocuite cu perioade relativ lungi de viață sedentar. Durata medie a fluctuațiilor temporare în starea de echilibru este puternic dependentă de temperatură, astfel încât temperatura sa viscozitate crește mobilitatea moleculelor crește considerabil lichid și, prin aceasta scade (sau crește fluiditatea).
Din cauza ordinului teoriei fluidului în stare lichidă scăzută este mai puțin dezvoltată decât teoria gazelor și a solidelor cristaline. Deși nu există nici o teorie completă a lichidelor. La nivelul teoriilor actuale ale structurii sale, precum și proprietățile fizice, pot fi descrise pe baza metodelor mecanicii statistice folosind diferite de distribuție a particulelor grupe funcții prevederi. In cele mai multe cazuri, este suficient să se știe un număr mic de funcții de distribuție, a căror valoare principală este așa-numita distribuție radială funcția g (r), care dă probabilitatea de a găsi o particulă la o distanță r de această selectat ca punct de referință. Utilizarea computerului modern face posibilă calcularea acestei funcții prin simulare pe calculator, pe baza datelor disponibile cu privire la natura forțelor care acționează între molecule. Compararea funcției de distribuție g (r), găsit prin calcul, cu rezultatul experimental obținut în decodificarea cu raze X (sau difracție cu neutroni) permite verificarea corectitudinii ipotezelor cu privire la natura forțelor intermoleculare și utilizarea rezultatelor funcției de distribuție radială pentru a determina anumite proprietăți ale fluidelor.