Физическая энциклопедия - жидкость

агрегатное состояние в-ва, промежуточное между твёрдым и газообразным. Ж. присущи нек-рые черты твёрдого тела (сохраняет свой объём, образует поверхность, обладает определ. прочностью на разрыв) и газа (принимает форму сосуда, в к-ром находится, может непрерывно переходить в газ); в то же время она обладает рядом только ей присущих особенностей, из к-рых наиб. характерная текучесть. По хим. составу различают однокомпонентные, или чистые, Ж. и двухили многокомпонентные жидкие смеси (р-ры). По физ. природе Ж. делятся на нормальные (обычные) Ж., жидкие кристаллы с сильно выраженной анизотропией и квантовые жидкости (жидкие 4Не, 3Не и их р-ры).

Нормальные чистые Ж. имеют только одну жидкую фазу, 4Не может находиться в двух жидких фазах нормальной и сверхтекучей, 3Не в нормальной и двух сверхтекучих, а жидкокрист. в-ва в нормальной и одной или даже неск. анизотропных фазах. Норм. Ж. макроскопически однородны и изотропны при отсутствии внеш. воздействий. Эти св-ва сближают Ж.

с газами, но резко отличают их от анизотропных крист. тв. тел. Аморфные тв. тела (напр., стёкла) явл. переохлаждёнными Ж. (см. АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ) и отличаются от обычных Ж. существенно большей вязкостью и числ. значениями кинетич. хар-к. Область существования нормальной жидкой фазы для чистых Ж., жидкого 4Не и жидких кристаллов ограничена со стороны низких темп-р Т фазовыми переходами соотв.

в твёрдое (кристаллизацией), сверхтекучее и жидко-анизотропное состояние. При давлениях р ниже критич. давления рк нормальная жидкая фаза ограничена со стороны высоких Т фазовым переходом в газообразное состояние испарением. При давлениях р>рк фазовый переход отсутствует и по физ. св-вам Ж. в этой области неотличима от плотного газа. Наивысшая темп-ра Тк, при к-рой ещё возможен фазовый переход жидкость газ, наз. критической. Значения рк и Тк определяют критич. точку чистой Ж., в к-рой св-ва Ж. и газа становятся тождественными. Наличие критич. точки для фазового перехода жидкость газ позволяет осуществить непрерывный переход из жидкого состояния в газообразное, минуя область, где газ и Ж. сосуществуют (см. КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ). При нагревании или уменьшении плотности св-ва Ж. (теплопроводность, вязкость, самодиффузия и др.), как правило, меняются в сторону сближения со св-вами газов. Вблизи же темп-ры кристаллизации большинство св-в норм. Ж. (плотность, сжимаемость, теплоёмкость, электропроводность и др.) близки к таким же св-вам соответствующих тв. тел. Ниже приведены значения теплоёмкости (в Дж/кг•К) при пост.

давлении (ср) нек-рых в-в в твёрдом и жидком состояниях при темп-ре кристаллизации: Малое различие этих теплоёмкостей показывает, что тепловое движение в Ж. и тв. телах вблизи темп-ры кристаллизации имеет примерно одинаковый хар-р. Наличие сильного межмолекулярного взаимодействия обусловливает существование поверхностного натяжения на границе Ж.

с любой другой средой. Влияние поверхностного натяжения на равновесие и движение свободной поверхности Ж., границ Ж. с тв. телами или границ между несмешивающимися Ж. относится к области капиллярных явлений. Характерная величина, определяющая фазовое состояние в-ва, e(Т, р) отношение ср. потенц. энергии вз-ствия молекул к их ср. кинетич.

энергии, зависящее от Т и р. Для Ж. e(Т, р)=1, это означает, что интенсивности упорядочивающих межмол. вз-ствий и разупорядочивающего теплового движения молекул имеют сравнимые значения, чем и определяется вся специфичность жидкого состояния в-ва (для тв. тел e(T, р)->1, для газов e(T, р) .