液体は物質の4つの状態の1つであり、他は固体、気体、プラズマです。 液体に関連する物理学の研究は、驚くほど広い領域です。 しかし、あなたの人生のどれだけがパイプを通って流れる水、またはボートが海に浮かぶことができるか、あるいは パンケーキシロップが容器から適切に流れることができるので、液体の研究と理解がなぜであるかを簡単に理解できます。 重要。
物質の状態
物質の4つの主要な状態があります：固体状態、液体状態、気体状態、およびプラズマ。 物質は、圧力と温度の条件に応じて、ある状態から別の状態に変化する可能性があります。
で 固体、材料の分子はしっかりと結合されており、材料はその形状を保持しています。 で 液体、分子はあまり緊密に結合されておらず、互いにスライドしたり流れたりすることができます。 で ガス、分子は互いに分離されます。 気体は常にそれが入っている容器を満たし、容易に膨張および収縮することができますが、液体および固体はできません（または少なくとも同じ程度ではありません）。A プラズマ ガスがイオン化されるまで加熱されたときに発生する物質の状態です。
気体が凝縮し、分子が互いに影響を及ぼして付着するのに十分近づくと、気体は液体の形に変わります。 これには通常、冷却が必要であり、システムからエネルギーが除去されます。
固体の何かが溶けると、それは液体になります。 これには通常、システムにエネルギーを追加する加熱が必要です。 材料の温度が上昇すると、分子運動が増加し、分子をしっかりと保持しようとする分子間力に打ち勝ちます。
液体の定義
前述のように、液体は物質の状態です。 液体の非圧縮性は、液体が 固定ボリューム （一定の体積）そしてガスのように重要な方法で膨張または収縮しないでください。
液体中では、分子は凝集力によって弱く結合され、互いに自由に流れることができます。 液体は、入っている容器の底の部分の形をとり、固体のように明確な形を維持しません。
液体はしばしば次のように分類されます 体液、これは液体と気体の両方に適用されるより広いラベルです。 流体は流れることができる物質であり、液体の流れに適用される物理法則の多くは、気体の流れにも適用されます。
液体の例
液体の例はあなたの周りにあります。 水は生命に必要であり、地球の表面の約71％を覆っているため、あなたが最もよく知っているのは水です。 水は地球上で標準的な温度で液体の形であるため、ここで生命が形成され繁栄することができた理由であると考えられています。
もちろん、アルコール、ガソリン、さらには水銀など、室温で液体である他の多くの物質があります。
はるかに低い温度でのみ液体の形で存在する物質には、アセチレン、二酸化炭素、メタン、液体窒素が含まれます。 はるかに高い温度でのみ液体の形で存在する物質には、アルミニウムや他の多くの金属、炭素、磁器、砂が含まれます。
液晶 液体と固体の間の物質の状態です。 一部の物質には、本質的に2つの異なる融点があります。1つは液晶になる点、もう1つは通常の液体になる高い融点です。 液晶は液体のように流れることができますが、通常は結晶性固体に関連する対称性も示します。 液晶は、時計、電卓、テレビのディスプレイに使用されています。
液体の圧力
圧力は、単位面積あたりの力の尺度です。 液体物質では、すべての液体分子が互いに押し付け合って、 内圧. 容器の壁も単位面積あたりのこの力を感じていると想像できます。穴を開けると、圧力によって液体が押し出されます。
液体の圧力も、プールに浮かぶことができる理由です。 関連する力は重力を打ち消します。
液体の圧力の値は、液体の密度と深さに依存します。 関係は次のとおりです。
どこ P 圧力です、 ρ 密度です、 d 深さ、そして g 重力による加速度です。
圧力が深さとともに増加するという事実は、ダイバーが注意しなければならない理由です。 彼らは、怪我を避けるために、体が圧力の増減に順応できるようにしなければなりません。
パイプ内の液体の場合、パイプに沿った圧力の違いにより、液体が流れます。 これは、圧力が本質的に力であり、不均衡な力が運動の変化を引き起こすためです。
アルキメデスの原理
ご存知かもしれませんが、一部のオブジェクトは浮き、一部のオブジェクトは沈みます。沈むオブジェクトでさえ、ゆっくりと沈む傾向があります。 これは、重力に対抗する液体が加えている力がなければならないことを示しています。 この力は浮力と呼ばれます。 アルキメデスの原理は、 ふりょく 液体中、つまりオブジェクトを浮かせる力。
アルキメデスは、浮力の値を非常に簡単に述べています。それは、水中の物体によって押しのけられた流体の重量に等しいです。 この重量は、水没した物体（または物体の一部）の体積、液体の密度、およびg、重力による加速度の積として簡単に計算できます。
物体にかかる重力はその質量とgの積であり、その質量は その体積と密度の積であるため、浮くためには、オブジェクトの密度がより低くなければならないことが簡単にわかります。 水。
粘度と液体
液体のもう1つの特性は粘度です。 粘度は、液体の薄さや厚さ、または液体の流れや通過する物体に対する抵抗の尺度です。 たとえば、シロップを水と比較すると、水は濃いシロップよりも速く、速く注がれることに気付くでしょう。 これは、シロップの粘度が高いためです。 より粘性があると言われています。
粘度は、流れる流体の層内の分子間の摩擦によって引き起こされます。 摩擦が大きいほど、粘度が高くなります。 液体の粘度を決定する要因には、温度と分子形状が含まれます。