Фізика рідин

За своїми властивостями рідини займають проміжне положення між газами і твердими тілами: рідини зберігають обсяг, але не форму. Ми можемо говорити про одному літрі води, переливаючи її з посудини в посудину; але при цьому вода приймає форму судини.

Як і в твердих тілах, частки рідини упаковані вельми щільно і здійснюють коливання близько деяких положень рівноваги. Спроба стиснення рідини негайно призводить до деформацій самих молекул і зустрічає потужний опір: рідини, на відміну від газів, практично не стискувані.

Однак, на відміну від твердих тіл, частинка рідини не прив’язана назавжди до свого становища рівноваги: ​​через деякий час вона стрибком змінює його на нове положення і коливається в оточенні нових частинок. Потім – новий стрибок, новий період «осілого життя», і так далі (мал. 2.6). Якщо частки твердих тіл можна порівняти з людьми, що мають свій будинок, то частинки рідин – це кочівники, які постійно змінювали місця своїх стоянок. На малюнку ми бачимо молекулу рідини, час від часу міняє місце свого розташування. «Ореол», навколишній молекулу, зображує область осілому життю, всередині якої молекула здійснює теплові коливання. Теоретичні розрахунки показують, що за час осілого життя молекула здійснює кілька десятків-сотень коливань всередині області осілого життя.

Сили притягання між частинками рідини досить великі для того, щоб обсяг зберігався фіксованим. Але обмеженість часу осілого життя частинок надає рідинам плинність: рідини не зберігають форму.

Розглянемо для прикладу воду в склянці. Скачки молекул з одного осілого положення в інше відбуваються равновероятно по всіх напрямах. Але якщо стакан нахилити, то в певних ділянках води сила тяжіння задасть переважний напрямок цих стрибків, і форма води в склянці поміняється. Таке загалом пояснення плинності.

Посилання на основну публікацію