Течност

Течности су материје течног агрегатног стања. Такве материје немају сталан облик, али имају сталну запремину, јер су привлачне силе међу њиховим честицама слабије па се могу слободније кретати. Течности, према томе, лако мењају облик односно заузимају облик посуде у којој се налазе. У хемији се материје течног агрегатног стања означавају малим словом -{L}- ( — „течност“). У периодном систему елемената најмање је течних елемената, док су молекуларне течности врло распрострањене у природи.

Течност је скоро некомпресибилан флуид који задржава (скоро) константну запремину независно од притиска. Као таква, течност је једно од четири фундаментална стања материје (при чему су друга: чврсто стање, гас, и плазма), и она је једино стање са одређеном запремином без фиксног облика. Течност је сачињена од малих вибрирајућих честица материје, као што су атоми, који су повезани интермолекуларним везама. Вода је далеко најраспрострањенија течност на Земљи. Попут гасова, течност има способност протицања и заузима облик суда. Вежина течности је отпорна на компресију, мада се неке могу компримовати. За разлику од гасова, течност се не шири да би заузела сваки део простора у суду, и одржава релативно константну густину. Дистинктно својство течног стања је површински напон, који доводи до феномена влажења.. Han Hu, Hai-Feng Ji, and Ying Sun, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, (2013) 16557]

Густина течности је обично близу густине чврсте материје, и знатно је већа од гаса. Стога су течне и чврсте материје назвање кондензованим материјама. С друге стране, течности и гасови имају заједничку способност течења, и називају се флуидима. Мада је течна вода изобилна на Земљи, то стање материје је у ствари најмање заступљено у познатом свемиру, пошто је за постојање течности неопходан релативно узак опсег температуре/притиска. Већина познате материје у свемиру је у гасовитој форми (са траговима детектабилне чврсте материје) као интерстеларни облаци или облику плазме у звездама.

Увод мини|Термална слика умиваоника пуног топле воде којој се додаје хладна вода. Приказан је начин на који топла и хладна вода утичу једна у другу. Течност је једно од четири примарна стања материја, док су остала чврсто стање, гас и плазма. Течност је флуид. За разлику од чврсте материје, молекули течности имају знатно већи број степена слободе кретања. Силе које држе молекуле течности заједно у чврстој материји су само привремене у течности, што омогућава течности да тече, док чврсте материје остају круте.

Течност, попут гаса, испољава својства флуида. Течност може да тече, заузима облик суда, и ако се стави у затворени суд равномерно распоређује примењени притисак на све површине суда. Ако се течност стави у кесу, њој се може дати било који жељени облик. За разлику од гаса, течности се са лакоћом увек не мешају са другим течностима, не попуњавају увек у потпуности доступни простор у суду, оне формирају своју сопствену површину, и не подлежу у знатној мери компримовању, изузев под екстремно високим притисцима. Та својства чине течност подесном за примене у хидраулици.. 3. überarbeitete Auflage. Herausgegeben von Bosch Rexroth AG. Mannesmann Rexroth, Lohr.

Честице течности су чврсто везане, али оне нису круте. Оне имају способност слободног кретања једна око друге, што производи ограничене степене мобилности честица. са повећањем температуре, појачане вибрације молекула узрокују повећање растојања између молекула. Кад течност достигне своју тачку кључања, кохезивне силе које блиско везују молекуле заједно пуцају, и течност прелази у гасовито стање (осим случаја суперзагревањаAtmosphere-ocean Interaction By Eric Bradshaw Kraus, Joost A. Businger Published by Oxford University Press US. ). Ако се температура смањује, растојање између молекула постаје мање. Кад течност достигне своју тачку смрзавања молекули се обично фиксирају у веома специфичном уређењу, тј. долази до кристализације, и везе између њих постају круће, чиме течност прелази у чврсто стање (осим у случају суперхлађења).

Примери

Једина два елемента која су течна под стандардним условима температуре и притиска су: жива и бром. Четири додатна елемента имају тачке топљења незнатно изнад собне температуре: францијум, цезијум, галијум и рубидијум. Металне легуре које су течне на собној температури су -{NaK}-, натријум-калијумска метална легура, галинстан, топљива течна легура, и неки амалгами (легуре живе).

Чисте супстанце које су течне под нормалним условима обухватају воду, етанол и многе друге органске раствараче. Течна вода је од виталног значаја у хемији и биологији; сматра се да је неопходна за постојање живота.

Неорганске течности обухватају воду, магму, неорганске неводене раствараче и многе киселине.

Међу важним течностима у свакодневној употреби су течни раствори као што су кућни избељивачи, и смеше разних супстанци као што су минерална уља и бензин, емулзије као што су преливи или мајонез, суспензије попут крви, и колоиди као што су боје и млеко.

Многи гасови се могу превести у течно стање хлађењем, чиме настају течности као што су течни кисеоник, течни азот, течни водоник и течни хелијум. Сви гасови се не могу превести у течност на атмосферском притиску, на пример угљен-диоксид се може превести у течност само на притиску изнад 5,1 -{atm}-.

Неки материјали се не могу класификовати у оквиру три класична стања материје; они поседују својства слична чврстој материји и течностима. Примери таквих материјала су течни кристали, који се користе за израду ЛЦД дисплеја, и биолошке мембране.

Вода Најраспрострањенија, најпознатија, најважнија и најнеопходнија текућина за човјека је вода. Она чини око 70% површине наше планете а и око 65% нашег организма тако да без ње не би било ни живота... мини|200п|десно|Распрострањеност вода у природи

Примене Течности имају мноштво употреба, као лубриканти, растварачи, и расхладне течности. У хидрауличким системима, течности се користе за пренос снаге.

У трибологији, течности се изучавају због њихових својстава као лубриканти. Лубриканти као што су уља се бирају због њихове вискозности и проточних карактеристика које су подесне широм опсега операционе температуре дате компоненте. Уља се често користе у моторима, трансмисијама, обради метала, и хидрауличким системима због њихових добрих лубрикационих својстава.

Многе течности се користе као растварачи, за растварање других течности и чврстих материја. Раствори налазе примену у мноштву различитих апликација, укључујући боје, заптивне смесе, и лепкове. Нафта и ацетон се често користе у индустрији за чишћење уља, мазива, и катрана са делова и машинерије. Телесни флуиди су раствори базирани на води.

Сурфаканти су обично присутни у сапунима и детерџентима. Растварачи попут алкохола се често користе као антимикробни агенси. Они налазе примену у козметици, мастилима, и течним обојеним ласерима. Они се користе у прехрамбеној индустрији, у процесима као што су екстракција биљног уља.

Течности обично имају бољу термалну проводност од гасова, и способност течења их чини подесним за уклањање сувишне топлоте из механичких компоненти. Топлота се може уклонити провођењем течности кроз топлотне размењиваче, као што су радијатори, или до уклањања топлоте може доћи путем испаравања.N. B. Vargaftik ’’Handbook of thermal conductivity of liquids and gases’’ Водени или гликолни расхлађивачи се користе за спречавање прегревања мотора. Расхлађивачи који се користе у нуклеарним реакторима обухватају воду и течне метале, као што су натријум или бизмут.Gerald Wendt ’’The prospects of nuclear power and technology’’ D. Van Nostrand Company 1957 p. 266 Течни пропелантни филмови се користе за хлађење потисних комора ракета.’’Modern engineering for design of liquid-propellant rocket engines’’ by Dieter K. Huzel, David H. Huang – American Institute of Aeronautics and Astronautics. У машинству, се користе вода и уље за уклањање сувишне топлоте, која може брзо да оштети обрађивани део и алат. Током перспирације, зној уклања топлоту из људског тела путем испаравања. У индустрији загревања, вентилације, и климатизације (ХВАЦ), течности као што је вода се користе за трансфер топлоте са једне области на другу.Thomas E Mull

Течност је примарна компонента хидрауличних система, који функционишу на принципу Паскаловог закона и пружају снагу течности. Уређаји као што су пумпе и водени точкови су кориштени за преображај кретања течности у механички рад од древних времена. Уља пролазе кроз хидрауличне пумпе, које трансмитују ту силу до хидрауличких цилиндара. Хидраулички уређаји имају мноштво примена, као што су аутомобилске кочнице и трансмисије, тешка опрема, и контролни системи авиона. Разне хидрауличке пресе се екстензивно користе за поправку и производњу, за подизање и пресовање, стезање и формирање.

Течности се понекад користе у мерним уређајима. Термометри. Reprinted ed. често користе термалну експанзију течности, као што је жива, у комбинацији са њеном способности да тече, за индицирање температуре. Манометар користи тежину течности као индикатор ваздушног притиска.

Механичка својства Запремина Количина течности се обично мери у јединицама запремине. Оне обухватају СИ јединицу кубни метар (-{m³}-) и његове делове, а посебно кубни дециметар, који се најчешће назива литром (-{1 dm³ = 1 L = 0.001 m³}-), и кубни центиметар, који се назива милилитром (-{1 cm³ = 1 mL = 0.001 L = 10−6 m³}-).

Запремина дате количине течности је фиксна на датој температури и притиску. Течности се генерално шире при загревању, и сакупљају при хлађењу. Вода између 0 °C и 4 °C је приметни изузетак.

Течности имају малу компресибилност. Вода се, на пример, може компримовати за само 46,4 дела по милиону за сваку јединицу повећања атмосферског притиска (бар).Compressibility of Liquids На око 4000 бара (58.000 -{psi}-) притиска, на собној температури, вода испољава само 11% смањења запремина. При изучавању динамике флуида, течности се често третирају као некомпресибилне, а то је посебно случај у студијама некомпресибилног протока. Та некомпресибилна природа чини течности подесним за пренос хидрауличке снаге, пошто се веома мало енергије губи у облику компресије. Међутим, незнатна компресибилност доводи до других феномена. Липање цеви, звано водени удар, се јавља кад се вентил нагло затвори, креирајући огромно повишење притиска на вентилу које путује назад широм система. Још један феноменон узрокован нестишљивошћу течности је кавитација, при чему течност у области ниског притиска испарава и формира мехуре, који затим колапсирају при уласку у области високог притиска. То узрокује попуњавање празнина на којима су постојали мехури течношћу са огромном, локализованом силом, еродирајући било коју суседну чврсту површину.

Притисак и потисак

У гравитационом пољу, течности врше притисак на зидове суда као и на предмете у самој течности. Тај притисак се преноси у свим правцима и повећава се са дубином. Ако је течност у миру у униформном гравитационом пољу, притисак, -{p}-, на било којој дубини, -{z}-, је дат са

где: означава густину течности (претпостављеног садржаја) је гравитационо убрзање. Ова формула претпоставља да је притисак на слободној површини једнак нули, и да су ефекти површинског напона занемарљиви.

Објекти уроњени у течности су подложни феномену потиска. (Потисак је приметан у свим флуидима, мада је посебно јак у течностима због њихове велике густине.)

Површине

мини|250п|Површински таласи на води

Течност

Źródło i licencja