Độ bền kết dính: Đặc điểm trong chất rắn, chất lỏng và chất khí, ví dụ

Các lực kết dính là các lực hấp dẫn liên phân tử giữ một số phân tử lại với nhau. Tùy thuộc vào cường độ của các lực kết dính, một chất ở trạng thái rắn, lỏng hoặc khí. Giá trị của các lực kết dính là một thuộc tính nội tại của mỗi chất.

Tính chất này liên quan đến hình dạng và cấu trúc của các phân tử của từng chất. Một đặc tính quan trọng của các lực kết dính là chúng giảm nhanh khi khoảng cách tăng. Sau đó, các lực kết dính được gọi là các lực hấp dẫn xảy ra giữa các phân tử của cùng một chất.

Ngược lại, lực đẩy là những lực phát sinh từ động năng (năng lượng do chuyển động) của các hạt. Năng lượng này làm cho các phân tử liên tục di chuyển. Cường độ của chuyển động này tỷ lệ thuận với nhiệt độ mà chất đó được đặt.

Để gây ra sự thay đổi trạng thái của một chất, cần phải tăng nhiệt độ của nó bằng cách truyền nhiệt. Điều này làm cho lực đẩy của chất tăng lên, cuối cùng có thể dẫn đến sự thay đổi trạng thái diễn ra.

Mặt khác, điều quan trọng và cần thiết là phải phân biệt giữa sự gắn kết và gia nhập. Sự gắn kết là do các lực hấp dẫn xảy ra giữa các hạt liền kề của cùng một chất; mặt khác, độ bám dính là kết quả của sự tương tác diễn ra giữa các bề mặt của các chất hoặc cơ thể khác nhau.

Hai lực này xuất hiện liên quan đến một số hiện tượng vật lý ảnh hưởng đến chất lỏng, vì vậy điều quan trọng là sự hiểu biết tốt về cả cái này và cái kia.

Đặc điểm trong chất rắn, chất lỏng và chất khí

Trong chất rắn

Nói chung, trong chất rắn, lực kết dính rất cao và xảy ra mạnh mẽ theo ba hướng của không gian.

Theo cách này, nếu một lực bên ngoài được tác dụng lên một cơ thể rắn, chỉ có sự dịch chuyển nhỏ của các phân tử diễn ra giữa chúng.

Ngoài ra, khi ngoại lực biến mất, lực kết dính đủ mạnh để đưa các phân tử trở về vị trí ban đầu, phục hồi vị trí trước khi áp dụng lực.

Trong chất lỏng

Ngược lại, trong chất lỏng, lực kết dính chỉ cao ở hai trong số các hướng không gian, trong khi chúng rất yếu giữa các lớp chất lỏng.

Do đó, khi một lực được tác dụng theo hướng tiếp tuyến trên chất lỏng, lực này sẽ phá vỡ các liên kết yếu giữa các lớp. Điều này làm cho các lớp chất lỏng trượt qua nhau.

Sau đó, khi ứng dụng của lực kết thúc, các lực kết dính không có đủ lực để đưa các phân tử của chất lỏng về vị trí ban đầu.

Ngoài ra, trong chất lỏng, sự gắn kết cũng được phản ánh trong sức căng bề mặt, gây ra bởi một lực không cân bằng hướng vào bên trong chất lỏng, tác động lên các phân tử của bề mặt.

Tương tự như vậy, sự gắn kết cũng được quan sát thấy khi sự chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn xảy ra, do ảnh hưởng của sự nén của các phân tử chất lỏng.

Trong khí

Trong chất khí, lực kết dính không đáng kể. Theo cách này, các phân tử của khí chuyển động liên tục vì trong trường hợp của chúng, các lực kết dính không thể duy trì chúng liên kết với nhau.

Vì lý do này, trong các chất khí, lực kết dính chỉ có thể được đánh giá cao khi quá trình hóa lỏng diễn ra, diễn ra khi các phân tử khí bị nén và lực hút được cung cấp đủ mạnh để quá trình chuyển trạng thái diễn ra. khí ở trạng thái lỏng.

Ví dụ

Các lực kết dính thường được kết hợp với các lực bám dính để tạo ra các hiện tượng vật lý và hóa học nhất định. Do đó, ví dụ, các lực kết dính cùng với các lực bám dính cho phép chúng ta giải thích một số hiện tượng phổ biến nhất xảy ra trong chất lỏng; Đây là trường hợp của sụn khớp, căng thẳng bề ngoài và mao mạch.

Do đó, trong trường hợp chất lỏng, cần phân biệt giữa các lực kết dính, xảy ra giữa các phân tử của cùng một chất lỏng; và những chất dính, xảy ra giữa các phân tử của chất lỏng và chất rắn.

Sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt là lực xảy ra tiếp tuyến và trên một đơn vị chiều dài ở cạnh của bề mặt tự do của chất lỏng ở trạng thái cân bằng. Lực này co lại bề mặt của chất lỏng.

Cuối cùng, sức căng bề mặt xảy ra do các lực xảy ra trong các phân tử của chất lỏng khác nhau trên bề mặt chất lỏng so với lực xảy ra trong phần bên trong.

Menisco

Meniscus là độ cong được tạo ra trên bề mặt chất lỏng khi bị giới hạn trong một thùng chứa. Đường cong này được tạo ra bởi hiệu ứng mà bề mặt của vật chứa nó có trên chất lỏng.

Đường cong có thể lồi hoặc lõm, tùy thuộc vào lực giữa các phân tử của chất lỏng và vật chứa có hấp dẫn hay không - như trường hợp của nước và thủy tinh - hoặc là lực đẩy, như giữa thủy ngân và thủy tinh .

Capillarity

Capillarity là một tính chất của chất lỏng cho phép chúng bay lên hoặc hạ xuống thông qua một ống mao dẫn. Đó là tài sản làm cho có thể, một phần, sự gia tăng của nước thông qua nội thất của các nhà máy.

Một chất lỏng tăng qua ống mao dẫn khi lực kết dính nhỏ hơn lực bám dính giữa chất lỏng và thành của ống. Theo cách này, chất lỏng sẽ tiếp tục tăng cho đến khi giá trị của sức căng bề mặt bằng trọng lượng của chất lỏng chứa trong ống mao dẫn.

Ngược lại, nếu lực kết dính lớn hơn lực bám dính, sức căng bề mặt sẽ hạ thấp chất lỏng và hình dạng bề mặt của nó sẽ bị lồi.