液体与固体不同,液体还有“各向同性”特点(不同方向上物理性质相同),这是因为,物体由固态变成液态的时候,由于温度的升高使得分子或原子运动剧烈,而不可能再 保持原来的固定位置,于是就产生了流动。但这时分子或原子间的吸引力还比较大,使它们不会分散远离,于是液体仍有一定的体积。
实际上,在液体内部许多小的区域仍存在类似晶体的结构——“类晶区”。流动性是“类晶区”彼此间可以移动形成的。我们打个比喻,在柏油路上送行的“车流”,每辆汽车内的人是有固定位置的一个“类晶区”,而车与车之间可以相对运动,这就造成了车队整体的流动。
液态与气态不同,它有一定的体积。液态又与固态不同,它有流动性,因而没有固定的形状。除液晶外,液态与非晶态固体一样均呈各向同性,这些都是液态的主要宏观特征。
1、液体的分子间距和分子有效直径几乎相等,如对液体加压,由于分子间距稍有缩小就出现强大的分子斥力来抵抗外压力,因面液体的分子间距很难缩小,能保持一定的体积。通常将液体视为几乎不可压缩的流体。
2、气体的分子间距较大,当分子间距缩小很多时才会出现分子斥力,因而通常将气体视为可压缩液体。所以,不可压缩性(或少压缩)是液体与气体的主要区别。
与气体不同,液体的黏性较气体大,且随温度的升高而降低。这是因为液体分子受到它所在单元中其他分子作用力的束缚,不可能在相邻两层流体间自由运动而产生动量输运之故。液体的黏性与单元对分子的束缚力直接有关。
单元对分子束缚的强弱体现在单元中分子所在势阱的深度Ed的大小上,而Ed又决定了分子在单元中平均定居时间。因为越长,流体的流动性就越小,而流动性小的流体的黏度大。可估计到,η应该与有类似的变化关系。实验证实,液体的黏度η=η0·exp(Ed/kT),其中η0是某一常数。
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