Obsah

    2. Tlak v kvapaline vyvolaný vonkajšou silou  

1. Základné vlastnosti kvapalín a plynov

Kvapaliny a plyny - dýchame a pijeme ich. V ľudskom tele je základnou životnou tekutinou "krv", koluje v našich žilách a tepnách. Okolité prostredie - more, rieky, vzduch - je tekuté.

Kvapaliny a plyny sa vyznačujú schopnosťou tiecť. Túto ich spoločnú vlastnosť nazývame tekutosť. Kvapaliny a plyny preto označujeme spoločným názvom tekutiny. Tekutinou, ktorá neprúdi sa v prípade kvapaliny zaoberá hydrostatika, a v prípade plynu aerostatika. Štúdiom prúdiacej tekutiny sa zaoberá hydrodynamika a aerodynamika.

Charakteristické vlastnosti tekutín sú podmienené usporiadaním molekúl (štruktúrou) z ktorých sú zložené a silami, ktorými tieto častice na seba pôsobia. Tekutosť látok v plynnom a kvapalnom skupenstve vysvetľujeme pomerne slabými silami vzájomného pôsobenia molekúl a ich veľkou pohyblivosťou.

Tekutosť rôznych kvapalín je rôzna, charakterizujem ju veličinou viskozita, vnútorné trenie. Viskozita tekutín sa prejavuje aj v ich odpore proti pohybu a zmene tvaru kvapalného či plynného telesa. Rozdielna viskozita tekutín súvisí s rozdielnou veľkosťou síl súdržnosti (vnútorných medzi molekulových síl) medzi časticami tekutiny.

Ako sa správajú Newtonovské a Nenewtonovské kvapaliny?

Newtonovské kvapaliny
pozri video/animáciu pozri video/animáciu
Padajúca kvapka vody Nalievanie tekutiny do pohára
zdroj: http://www.youtube.com/watch?v=lLYhkU6tMA8 zdroj: http://www.youtube.com/watch v=CqhfoWHRGW4

Nenewtonovské kvapaliny

pozri video/animáciu pozri video/animáciu
NeNewtonovská kvapalina NeNewtonovska kvapalina
zdroj: http://www.youtube.com/ zdroj: http://www.youtube.com/

Vyhľadajte informácie o Newtonovských a NeNewtonovských kvapalinách

  • Koľko tekutín denne vypiješ?
  • Poznáš zdroje pitnej vody v tvojom okolí?
  • Akým spôsobom sa upravuje voda na pitie?
  • Aká je tvoja priemerná denná spotreba vody? Porovnaj so štatistickými údajmi.
  • Aká je celková spotreba vody celej Vašej domácnosti? Porovnaj so štatistickými údajmi.

Vlastnosti kvapaliny a kvapalného telesa

  • pri tečení (prúdení) kvapaliny, alebo pri pohybe telies v kvapaline sa prejaví jej viskozita,
  • kvapalina podlieha kapilárnym javom,
  • kvapalné teleso nadobúda tvar nádoby, do ktorej bola kvapalina naliata,
  • ak je kvapalné teleso v pokoji, v tiažovom poli vytvára voľný povrch, voľnú hladinu,
  • pri stálej teplote má kvapalné teleso stály objem a je takmer nestlačiteľné.

Vlastnosti plynu a plynného telesa

  • pri prúdení plynu, alebo pri pohybe telies v plyne sa prejavuje jeho viskozita,
  • plynné teleso nemá stály tvar, nadobúda tvar nádoby v ktorej je uzavreté,
  • vypĺňa celý objem nádoby (pri zmenách objemu nádoby mení sa aj objem plynu),
  • plyn je rozpínavý a stlačiteľný,
  • plynné teleso nevytvára voľný povrch.
Pri zjednodušenom opise kvapalín z hľadiska mechaniky môžeme niektoré vlastnosti reálnych kvapalín zanedbať a vytvoriť model dokonalej kvapaliny.

Pri približnom opise správania sa plynov môžeme niektoré ich vlastnosti z praktického hľadiska zanedbať a používať predstavu dokonalého plynu.

Dokonalá (ideálna) kvapalina

  • zanedbávame jej vnútornú molekulovú štruktúru,
  • je spojitá (kontinuum),
  • neprejavuje sa vnútorným trením
  • má nulovú viskozitu, je dokonale tekutá,
  • ľubovoľne veľké vonkajšie sily pôsobiace na kvapalinu sú zanedbateľné v porovnaní s vnútornými silami medzi časticami kvapaliny, preto je dokonale nestlačiteľná.

Dokonalý (ideálny) plyn

  • neuvažujeme jeho časticovú štruktúru, považujeme ho za spojité prostredie ( kontinuum),
  • neprejavuje sa vnútorným trením - má nulovú viskozitu, je dokonale tekutý,
  • vnútorné silové pôsobenie medzi časticami plynu je zanedbateľne malé, je dokonale stlačiteľný.
  • Vyhľadaj informácie o ferokvapalinách. pozri video/animáciu

Ferokvapalina

Zdroj: Materials Research Science and Engineering Center, University of Wisconsin, Video: www.aldebaran.cz

Vodný roztok nanočastíc magnetitu Fe3O4. Feromagnetická kvapalina reaguje na pohyby magnetu. V budúcnosti sa počíta s využitím ferokvapalín v rôznych technológiách, napríklad na výrobu astronomických zrkadiel, ktoré budú magnetickými poliami ľahko deformovateľné do ľubovoľného tvaru.

  • Vyhľadaj informácie o Super kvapalinách.
  • Aké máš informácie o kvapalinách ako sú:
    • oleje do motorov áut,
    • oleje používané v kuchyni,
    • umelá krv,
    • očný mok,
    • tekutý plyn.
  2. Tlak v kvapaline vyvolaný vonkajšou silou  

Obsah