Mechanické vlastnosti kapalinCo už víme o kapalinách

(Učebnice strana 98)

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.  

Kapalina se skládá z molekul, které jsou v neustálém neuspořádaném pohybu (Brownův pohyb), působí na sebe přitažlivými nebo odpudivými silami. Tyto síly jsou větší než u plynu a naopak menší než u pevných látek. 

Kapalina vždy zaujme tvar nádoby a na rozdíl od plynu nevyplňuje celou nádobu. Příčinou jsou mnohem větší přitažlivé síly než u plynu. 

Jednotlivé částice v kapalině mohou po sobě volně klouzat, takže jejich vzájemné přemísťování je velmi snadné, kapalina může téci, díky tekutosti zaujme vždy tvar podle nádoby.

Molekuly kapaliny se vzájemně přitahují, ale jejich silové působení je menší než u pevných látek, což umožňuje snadnou dělitelnost kapalin.

Některé vlastnosti kapaliny jsou shodné s plyny (tekutost, snadná dělitelnost), některé vlastnosti jsou shodné s pevnými látkami (stálý objem, nestlačitelnost).

V kapalině jsou molekuly sice volně pohyblivé, ale neustále na každou jednotlivou molekulu působí odpudivými nebo přitažlivými silami všechny sousední molekuly.Vlivem působení značných odpudivých sil mezi částicemi zabraňujícím přiblížení částic k sobě je kapalina téměř nestlačitelná, zachovává si stálý objem.

Vzájemná přitažlivost částic kapaliny a působení gravitační síly Země svisle dolů způsobuje, že volný povrch kapaliny v klidu je vždy vodorovný.

Každá molekula se vzájemně přitahuje s molekulami sousedními. Povrchové molekuly jsou od sebe vzdáleny o něco více než molekuly uvnitř a to právě tak, aby mezi nimi převládaly přitažlivé mezimolekulární síly.

Tím vzniká v horní vrstvě molekul kapaliny povrchové napětí. Vlivem povrchového napětí se chová povrch kapaliny jako pružná blána, která je schopna udržet některé drobné předměty nebo živočichy.

Uvnitř kapaliny se tyto síly vzájemně ruší, na povrchu proto působí přitažlivé síly pouze dovnitř do kapaliny a do stran.

Vlivem povrchového napětí se chová povrch jako pružná blána, která se snaží dát volnému kapalnému tělesu – kapce – tvar s nejmenším povrchem, tj. tvar koule. V beztížném stavu vytvoří kapka vody kulový tvar, malé kapky na zemi se téžblíží svým tvarem kouli.

Pokus:Položíme velmi opatrně na povrch vody drobnou minci nebo jehlu.

Předmět zůstane ležet na hladině, hladina se mírně prohne.

Nalijeme-li do skleněné nádoby vodu, okraj kapaliny v blízkosti stěny nádoby je ohnutý nahoru, voda smáčí stěny.Přitažlivá síla mezi molekulami vody a skla je větší než mezi samotnými molekulami vody, proto se voda „šplhá“ po stěnách skleněné nádoby nahoru.

Tento jev se nazývá kapilární elevace (vzlínání). Kapilární elevace je výraznáv tenkých trubicích (kapilárách),kde se kapalina díky jemu dostává do značné výšky nad volný povrch kapaliny. Kapilární elevací se např. dostává vláha z kořenového systému rostlin až k jejím nejvyšším částem.

Nalijeme-li do skleněné nádoby rtuť nebo skleněnou nádobu potřeme olejem a nelijeme do ní vodu, okraj kapaliny v blízkosti stěny nádoby je ohnutý směrem dolů, kapalina stěny nádoby nesmáčí.

Přitažlivé síly mezi molekulami kapaliny jsou větší než přitažlivé síly mezi

molekulami kapaliny a molekulami nádoby, proto hladina kapaliny u stěny nádoby poklesne.

Tento jev se nazývá kapilární deprese (pokles).

Kapilární deprese je výraznějšív tenkých trubicích (kapilárách),kde kapalina poklesne pod volný povrch kapaliny.

Kapaliny jsou tekuté (dají se přelévat), jsou snadno dělitelné (kapky) mění snadno tvar (zaujímají jej podle nádoby), nelze je znatelně stlačit (objem se nemění) V klidu je hladina kapaliny v nádobě vždy vodorovná

(využití – spojené nádoby, hadicová vodováha, ...) Molekuly kapalin jsou v neustálém neuspořádaném

pohybu, udržují se v přibližně stejných vzdálenostech od sebe. Nejsou však vázány na jedno místo a mohou po sobě klouzat.

Molekuly na sebe působí přitažlivými a odpudivými silami.

Důsledkem sil mezi molekulami je pružná blána na povrchu kapaliny. Její vlastnost popisujefyzikální veličina povrchové napětí.

Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 99.