Жидкость занимает промежуточное положение между твердым телом и газом. Об этом свидетельствуют свойства жидкости. Например, жидкости так же, как и газы, не имеют формы, но, подобно твердым телам, имеют собственный объем и плохо сжимаются.
Наблюдаемые свойства жидкости позволили построить ее модель, и использовать эту модель для прогнозирования и объяснения новых свойств.
Расположение частиц в жидкостях имеет определенный порядок. Однако этот порядок наблюдается лишь на небольших расстояниях (2-3 молекулярные слои). Поэтому говорят, что
? в расположении молекул в жидкости существует лишь ближний порядок.
В отличие от твердых тел, жидкости имеют такое свойство, как текучесть. Это объясняется тем, что молекулы жидкости могут перемещаться из одного места в другое.
Поверхностное натяжение жидкостей.
Наблюдения показывают, что поверхность жидкости под действием молекулярных сил самопроизвольно сокращается. Это можно видеть на таких примерах: шаровая форма капли росы на листьях, слияние двух малых капель в одну результате их столкновения, опыты с мыльными пленками и др.. Шар имеет минимальную поверхность с заданного объема, факты образования шаровой формы жидкости или слияния двух капель в одну свидетельствуют о непроизвольное сокращение поверхности жидкости в процессе ее перехода в равновесное состояние.
Объяснение шаровидной формы капель заключается в том, что жидкость стремится уменьшить площадь своей поверхности, а из всех тел с заданным объемом наименьшую площадь поверхности имеет шар.
Стремление жидкости уменьшить площадь своей поверхности называется поверхностным натяжением.
Молекулы на поверхности жидкости находятся в особых условиях по сравнению с молекулами ее внутренних слоев. Внутри жидкости суммарная сила притяжения, действующая на молекулу со стороны соседних молекул, равна нулю.
Молекулы поверхностного слоя жидкости притягиваются только молекулами внутренних слоев. Молекулы, находящиеся на поверхности, под действием суммарной силы притяжения втягиваются внутрь жидкости. На поверхности остается такое число молекул, при котором площадь поверхности жидкости оказывается минимальной из-за того же объема.
Молекулы поверхностного слоя оказывают молекулярный давление на жидкость, стягивая ее поверхность до минимума.
Чтобы извлечь молекулу из жидкости, нужно преодолеть притяжения других молекул, то есть осуществить положительную работу, а следовательно, увеличить энергию молекулы.
Таким образом, потенциальная энергия молекулы на поверхности жидкости больше, чем потенциальная энергия молекулы в толще жидкости. А это значит, что молекулы поверхностного слоя имеют избыточную энергию по сравнению с молекулами в толще жидкости. Эту энергию называют поверхностной энергией.