خصائص الموائع: دراسة شاملة

جدول المحتويات

• اللزوجة
• التوتر السطحي
• الانضغاطية
• تعريف الموائع
• كثافة الموائع

اللزوجة: مقاومة جريان الموائع

تُعرف اللزوجة بأنها مقياس مقاومة الموائع للجريان والتدفق، وهي ناتجة عن الاحتكاك الداخلي بين جزيئات المائع. كلما زادت اللزوجة، ازدادت مقاومة المائع للحركة. فكلما كانت جزيئات المائع متماسكة بشكل أكبر، كانت اللزوجة أعلى. [١]

تلعب اللزوجة دورًا مهمًا في العديد من التطبيقات، مثل الزيوت التي تُستخدم لتسهيل حركة الأجزاء الميكانيكية أو عند نقل الموائع عبر الأنابيب.

مثال على ذلك، لزوجة الماء أقل من لزوجة العسل، لأن قوى الترابط بين جزيئات الماء أضعف من قوى الترابط بين جزيئات العسل.

التوتر السطحي: ظاهرة سطحية مثيرة

التوتر السطحي هو ظاهرة تُلاحظ على سطح السوائل التي تتلامس مع الغازات، مثل الهواء. تُظهر السوائل في هذه الحالة سلوكًا مشابهًا لوجود طبقة رقيقة مرنة فوق سطحها، مما يجعلها تُقاوم التمدد.

تُعرف هذه الحالة أيضًا باسم “توتر السطح البيني” عندما يكون السطح محصورًا بين سائلين مختلفين في الكثافة، مثل الماء والزيت.

يمكن ملاحظة التوتر السطحي بوضوح في قطرات الماء الساقطة من أعلى، حيث تأخذ كل قطرة شكلًا مُحددًا مع الحفاظ على قوامها.

القوى الخارجية، مثل الجاذبية الأرضية، تؤثر على شكل القطرة، لكن التوتر السطحي يُحافظ على تماسكها.

الانضغاطية: تغيير الحجم تحت الضغط

الانضغاطية هي قدرة الموائع على تغيير حجمها (زيادة أو نقصان) عند تعرضها لقوة ضغط معينة.

على سبيل المثال، الهواء يُعد مائعًا قابلًا للانضغاط، حيث يقل حجمه مع زيادة الارتفاع نتيجة لضغط الهواء.

تعريف الموائع: مفهوم واسع

الموائع هي مواد لا يمكنها الاحتفاظ بشكل مُحدد عند تعرضها لقوى ضغط معينة بشكل مُستمر.

تُصنف الموائع إلى سوائل وغازات، حيث يُمكن لسوائل قابلة للانضغاط أن تعود إلى حالتها الأصلية بعد زوال القوى المؤثرة عليها.

تُمارس الموائع ضغطًا عموديًا على جدران الوعاء الذي تحتويه، يُعرف بالضغط الهيدروليكي.

كثافة الموائع: مقياس مهم

كثافة الموائع تُعد أحد المعايير الفيزيائية المهمة في دراسة حالة جميع المواد، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية.

تُعرف الكثافة على أنها العلاقة بين الكتلة والحجم، حيث تُعتبر الكتلة عاملًا مُستقلًا لا يتأثر بالعوامل الخارجية مثل الجاذبية الأرضية.

تُرمز للكثافة بالرمز الإغريقي “ρ” (رو) وتُقاس بوحدة كيلوغرام لكل متر مكعب.

يمكن حساب الكثافة باستخدام العلاقة التالية:

ρ = الكتلة / الحجم

تُوفر هذه الخصائص فهمًا أفضل لسلوك الموائع في العديد من المجالات، مثل الفيزياء، والكيمياء، والهندسة.

المصادر:

• [١] “What is viscosity?”,www.princeton.edu, Retrieved 17-12-2018. Edited.
• [٢] “viscosity”,www.britannica.com, Retrieved 17-12-2018. Edited.
• [٣] Andrew Zimmerman Jones (31-3-2018),”Surface Tension – Definition and Experiments”،www.thoughtco.com, Retrieved 17-12-2018. Edited.
• [٤] “ompressibility”,n.oxforddictionaries.com, Retrieved 17-12-2018.
• [٥] “Fluid”,www.britannica.com, Retrieved 17-12-2018. Edited.
• [٦] “Density of fluids”,wiki.anton-paar.com, Retrieved 17-12-2018. Edited.