science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschapsproject: de effecten van temperatuur op vloeistoffen

Een vloeistof wordt gedefinieerd als vloeibare materie zonder vaste vorm maar met een vast volume; het is een van de drie toestanden van materie. Een vloeistof kan zowel vloeien als de vorm aannemen van een container. Tegelijkertijd is het bestand tegen compressie en behoudt het een vrij constante dichtheid. Aangezien temperatuur de kinetische energie van moleculen in een vloeistof rechtstreeks beïnvloedt, kunnen de effecten van temperatuur op vloeistoffen worden beschreven in termen van kinetisch-moleculaire theorie.

Warmtebronnen

Een stijging van de temperatuur van een vloeistof veroorzaakt een toename van de gemiddelde snelheid van zijn moleculen. Naarmate de temperatuur van een vloeistof hoger wordt, bewegen de moleculen sneller waardoor de kinetische energie van de vloeistof toeneemt. Bovendien, hoe hoger de temperatuur van de vloeistof, hoe lager de viscositeit, aangezien een toename in kinetische energie de krachten van intermoleculaire aantrekking vermindert. Viscositeit is de hoeveelheid die de stromingsweerstand van een vloeistof beschrijft. Omdat kinetische energie rechtevenredig is met de temperatuur, vormt een vloeistof die voldoende is verhit een gas. Deze eigenschap kan in experimenten worden getoond door vloeistoffen te verwarmen. Een bunsenbrander is een van de meest gebruikte methoden voor het verwarmen van vloeistoffen in science labs.

Cold

Als de temperatuur van een vloeistof daalt, vertraagt ​​de snelheid van zijn moleculen. Omdat de moleculaire snelheid vertraagt, vermindert de kinetische energie eveneens, waardoor de intermoleculaire aantrekking van de vloeistof toeneemt. Deze aantrekking maakt op zijn beurt het fluïdum viskeuzer omdat viscositeit omgekeerd evenredig is met de temperatuur van een fluïdum. Daarom, als een vloeistof voldoende wordt gekoeld, zal deze waarschijnlijk kristalliseren en veranderen in zijn vaste vorm. Deze eigenschap kan worden getoond in een eenvoudig experiment met een vriezer en verschillende soorten vloeistoffen.

Temperatuur

De dichtheid van een vloeistof wordt beïnvloed door verandering in temperatuur. Het verhogen van de temperatuur verlaagt over het algemeen de dichtheid en omgekeerd. Tijdens experimenten, met betrekking tot volume, breiden vloeistoffen zich in het algemeen uit bij verwarming en samentrekken bij afkoeling. In eenvoudiger bewoordingen nemen vloeistoffen toe in volume met een aanzienlijke temperatuurstijging en een afname van het volume met een aanzienlijke temperatuurdaling. Een opmerkelijke uitzondering is echter water met een temperatuur tussen 0 ° C en 4 ° C.

Overgangsstatussen

Tijdens de experimenten, wanneer de temperatuur van de vloeistof is gewijzigd, ondergaat de vloeistof bepaalde transformaties die de staat van bestaan ​​beïnvloeden. Wanneer een vloeistof bijvoorbeeld wordt verwarmd, zal deze verdampen en in een gasvormige toestand veranderen. Het punt waar een vloeistof in gas verandert, staat bekend als het kookpunt. Wanneer de temperatuur wordt verlaagd tot een niveau waarbij de vloeistof kristalliseert en een vaste stof wordt, is het punt waar het zijn toestand verandert bekend als het vriespunt.