ของเหลว (Liquid) เป็น สถานะ ของ ของไหล ซึ่ง ปริมาตร จะถูกจำกัดภายใต้สภาวะคงที่ของ อุณหภูมิ และ ความดัน และรูปร่างของมันจะถูกกำหนดโดยภาชนะที่บรรจุมันอยู่ ยิ่งไปกว่านั้นของเหลวยังออกแรงกดดันต่อภาชนะด้านข้างและบางสิ่งบางอย่างในตัวของของเหลวเอง ความกดดันนี้จะถูกส่งผ่านไปทุกทิศทาง
สมบัติของของเหลว
1. ประกอบด้วยโมเลกุลที่เคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบอยู่ตลอดเวลา และมีการชนกันอยู่ตลอดเวลาในโมเลกุล
2. การเพิ่มความดันจะไม่ทำให้ของเหลวมีปริมาตรลดลง เพราะเดิมโมเลกุลอยู่ชิดกันอยู่แล้ว จึงมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลที่จะบีบอัดให้ชิดกันเข้าไปน้อย
3. ของเหลวมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมากกว่าก๊าซ จึงทำให้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่า
4. ของเหลวมีการแพร่ได้ด้วยอัตราที่ช้ากว่าก๊าซ เพราะของเหลวมีความหนาแน่นมากกว่า
1. ประกอบด้วยโมเลกุลที่เคลื่อนที่อย่างไม่เป็นระเบียบอยู่ตลอดเวลา และมีการชนกันอยู่ตลอดเวลาในโมเลกุล
2. การเพิ่มความดันจะไม่ทำให้ของเหลวมีปริมาตรลดลง เพราะเดิมโมเลกุลอยู่ชิดกันอยู่แล้ว จึงมีช่องว่างระหว่างโมเลกุลที่จะบีบอัดให้ชิดกันเข้าไปน้อย
3. ของเหลวมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมากกว่าก๊าซ จึงทำให้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่า
4. ของเหลวมีการแพร่ได้ด้วยอัตราที่ช้ากว่าก๊าซ เพราะของเหลวมีความหนาแน่นมากกว่า
ความตึงผิว
คือ แรงต่อความยาวของผิวสัมผัสแรงตึงผิวของของเหลว คือ แรงที่เกิดขึ้นบริเวณที่ผิวของของเหลวสัมผัสกับของเหลวอื่นหรือกับผิวของแข็งโดยมีพลังงานเพียงพอต่อการยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ซึ่งมีขนาดสัมพันธ์กับแรงยึดติดและแรงเชื่อมแน่นทำให้เกิดเป็นลักษณะคล้ายๆ กับแผ่นบางๆ ที่สามารถต้านแรงดึงได้เล็กน้อย มีทิศขนานกับผิวของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบที่ของเหลวสัมผัส เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความตึงผิวของเหลวจะมีค่าลดลงสัมผัส (ความพยายามในการยึดผิวของของเหลว)ในของไหลทุกชนิดจะมีคุณสมบัติของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล 2 ชนิด คือ
1.แรงยึดติด คือแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวชนิดเดียวกันแรงนี้สามารถรับความเค้นดึง (tensile stress) ได้เล็กน้อย
2.แรงเชื่อมแน่น คือแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวกับสารชนิดอื่น เช่น น้ำกับแก้ว ปรอทกับแก้ว
ความตึงผิวเป็นสมบัติอย่างหนึ่งของของเหลว ความตึงผิวทำให้ผิวหน้าของน้ำเป็นเสมือนผิวหนังบาง คลุมน้ำข้างใต้ไว้ บางคนคงเคยเห็นแมลงบางชนิดเดินได้บนผิวน้ำ แมลงยืนหรือเดินบนผิวน้ำได้เพราะน้ำมีความตึงผิว ความตึงผิวทำให้คลิปเสียบกระดาษลอยได้บนผิวน้ำในถ้วยแก้ว ทำให้น้ำหยดจากก๊อกน้ำมีรูปทรงกลม ทำให้หยดน้ำกลิ้งได้บนใบบัว และทำให้เราสามารถเป่าน้ำผสมน้ำยาซักผ้าจากขดลวดวงกลม ให้เป็นฟองอากาศทรงกลมสีรุ้งที่สวยงามได้
คือ แรงต่อความยาวของผิวสัมผัสแรงตึงผิวของของเหลว คือ แรงที่เกิดขึ้นบริเวณที่ผิวของของเหลวสัมผัสกับของเหลวอื่นหรือกับผิวของแข็งโดยมีพลังงานเพียงพอต่อการยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ซึ่งมีขนาดสัมพันธ์กับแรงยึดติดและแรงเชื่อมแน่นทำให้เกิดเป็นลักษณะคล้ายๆ กับแผ่นบางๆ ที่สามารถต้านแรงดึงได้เล็กน้อย มีทิศขนานกับผิวของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบที่ของเหลวสัมผัส เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความตึงผิวของเหลวจะมีค่าลดลงสัมผัส (ความพยายามในการยึดผิวของของเหลว)ในของไหลทุกชนิดจะมีคุณสมบัติของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล 2 ชนิด คือ
1.แรงยึดติด คือแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวชนิดเดียวกันแรงนี้สามารถรับความเค้นดึง (tensile stress) ได้เล็กน้อย
2.แรงเชื่อมแน่น คือแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของของเหลวกับสารชนิดอื่น เช่น น้ำกับแก้ว ปรอทกับแก้ว
ความตึงผิวเป็นสมบัติอย่างหนึ่งของของเหลว ความตึงผิวทำให้ผิวหน้าของน้ำเป็นเสมือนผิวหนังบาง คลุมน้ำข้างใต้ไว้ บางคนคงเคยเห็นแมลงบางชนิดเดินได้บนผิวน้ำ แมลงยืนหรือเดินบนผิวน้ำได้เพราะน้ำมีความตึงผิว ความตึงผิวทำให้คลิปเสียบกระดาษลอยได้บนผิวน้ำในถ้วยแก้ว ทำให้น้ำหยดจากก๊อกน้ำมีรูปทรงกลม ทำให้หยดน้ำกลิ้งได้บนใบบัว และทำให้เราสามารถเป่าน้ำผสมน้ำยาซักผ้าจากขดลวดวงกลม ให้เป็นฟองอากาศทรงกลมสีรุ้งที่สวยงามได้
ความดันไอ
ถ้าเอาของเหลวใส่ในภาชนะที่ไม่มีฝาปิด เมื่อตั้งทิ้งไว้นานๆ ของเหลวจะมีปริมาตรลดลง และในที่สุดจะหมดไป ทั้งนี้เพราะว่าของเหลวนั้นได้ระเหยกลายเป็นไอไปสู่อากาศ แต่ถ้าเอาของเหลวชนิดเดียวกันนี้ใส่ในภาชนะปิด ไม่ว่าตั้งทิ้งไว้นานเท่าใดของเหลวนั้นจะมีปริมาตรลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ทั้งนี้เพราะว่า เมื่อของเหลวกลายเป็นไอ โมเลกุลที่ระเหยเป็นไอหนีไปสู่อากาศไมได้ยังคงอยู่ในภาชนะบริเวณที่ว่างเหนือของเหลวนั้น โมเลกุลของไอเหล่านี้จะเคลื่อนที่ชนกันเอง
ชนผิวของของเหลว และชนกับผนังภาชนะ โมเลกุลที่เคลื่นที่ชนผิวหน้าของของเหลวส่วนใหญ่จะถูกของเหลวดูดกลับลงไปเป็นของเหลวอีก ซึ่งเรียกว่า “ไอควบแน่นของของเหลว” เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณไอมากขึ้นทำให้อัตราการควบแน่นเพิ่มขึ้น โมเลกุลที่ยังคงอยู่ในสภาพไอทำให้เกิด
แรงกระทำต่อภาชนะ หรือมีความดันเกิดขึ้นในภาชนะ ซึ่งเรียกว่า “ ความดันไอ” และความดันนี้จะมีค่ามากขึ้นเมื่อตั้งทิ้งไว้นานๆ ทั้งนี้เพราะโมเลกุลที่ไอมีมากขึ้น เนื่องจากอันตราการระเหยมากกว่าอัตราการที่ไอควบแน่นเป็นของเหลว จนในที่สุดความดันไอจะมีค่าคงที่ค่าหนึ่ง เพราะมีจำนวนโมเลกุลที่เป็นไอคงที่ เนื่องจากอัตราการระเหยกลายเป็นไอมีค่าเท่ากับอัตราที่ไอควบแน่นเป็นของเหลว เราเรียกภาวะนี้ว่า “ภาวะสมดุล” แต่เนื่องจากที่ภาวะสมดุลนี้ระบบมิได้หยุดนิ่ง ยังคงมีทั้งการระเหยกลายเป็นไอและไอควบแน่นเป็นของเหลว แต่เกิดในอัตราที่เท่ากัน จึงเรียกภาวะสมดุลลักษณะเช่นนี้ว่า “สมดุไดนามิก (Dynamic equilibrium)” ส่วนความดันไอในขณะนี้ซึ่งเป็น
ความดันไอที่มีค่าสูงสุดเรียกว่า “ความดันไอสมดุล” หรือเรียกสั้นๆว่า ความดันไอ
ชนผิวของของเหลว และชนกับผนังภาชนะ โมเลกุลที่เคลื่นที่ชนผิวหน้าของของเหลวส่วนใหญ่จะถูกของเหลวดูดกลับลงไปเป็นของเหลวอีก ซึ่งเรียกว่า “ไอควบแน่นของของเหลว” เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณไอมากขึ้นทำให้อัตราการควบแน่นเพิ่มขึ้น โมเลกุลที่ยังคงอยู่ในสภาพไอทำให้เกิด
แรงกระทำต่อภาชนะ หรือมีความดันเกิดขึ้นในภาชนะ ซึ่งเรียกว่า “ ความดันไอ” และความดันนี้จะมีค่ามากขึ้นเมื่อตั้งทิ้งไว้นานๆ ทั้งนี้เพราะโมเลกุลที่ไอมีมากขึ้น เนื่องจากอันตราการระเหยมากกว่าอัตราการที่ไอควบแน่นเป็นของเหลว จนในที่สุดความดันไอจะมีค่าคงที่ค่าหนึ่ง เพราะมีจำนวนโมเลกุลที่เป็นไอคงที่ เนื่องจากอัตราการระเหยกลายเป็นไอมีค่าเท่ากับอัตราที่ไอควบแน่นเป็นของเหลว เราเรียกภาวะนี้ว่า “ภาวะสมดุล” แต่เนื่องจากที่ภาวะสมดุลนี้ระบบมิได้หยุดนิ่ง ยังคงมีทั้งการระเหยกลายเป็นไอและไอควบแน่นเป็นของเหลว แต่เกิดในอัตราที่เท่ากัน จึงเรียกภาวะสมดุลลักษณะเช่นนี้ว่า “สมดุไดนามิก (Dynamic equilibrium)” ส่วนความดันไอในขณะนี้ซึ่งเป็น
ความดันไอที่มีค่าสูงสุดเรียกว่า “ความดันไอสมดุล” หรือเรียกสั้นๆว่า ความดันไอ
จัดทำโดย
นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4/4 โรงเรียนบางละมุง
นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4/4 โรงเรียนบางละมุง