物质的液态

固体、液体和气体是物质在大多数情况下可以采用的三种不同的物理状态。其他状态，如等离子体、玻色-爱因斯坦凝聚体和中子星，可能存在于极端环境中。人们还认为其他状态，例如夸克胶子等离子体，也是可行的。热等离子体，以稀薄的星际介质和致密恒星的形式，构成了宇宙原子物质的很大一部分。

过去，物质状态是通过其体积质量的质区别来分开的。固体物质保持恒定的体积和形状；液体物质适应其容器的形状，但体积变化很小，气体物质膨胀以填充其容器的体积和形状。物质的三种经典状态中的每一种都具有过渡到其他两种经典状态的能力。

液态

Liquids are made up of tiny particles known as molecules. The intermolecular forces of attraction between liquid molecules are relatively strong. The molecules in a liquid are comparatively close to each other as compared to those in a gas. The molecules are constantly moving at random. In a liquid, the average kinetic energy of molecules is proportional to the absolute temperature.

液体的特性

1. 液体没有固定的形状——液体没有固定的形状，并且会呈现出它们所放置的任何容器的形状。这是因为颗粒间的相互作用很弱，一层中的颗粒很容易滑过另一层中的颗粒。结果，液体将呈现其所在容器的形状。
2. 液体占据一定的体积 - 尽管液体没有明显的形状，但它们确实有体积。液体和固体一样，不能通过对其施加压力来挤压。液体的粒子间相互作用是如此强烈，以至于任何压力都无法克服它们。
3. 液体具有柔韧性而不是刚性-液体具有流动性而不是刚性，这意味着它们会流动。这是因为液体的分子间作用力比固体小。但是，不同液体的相对流动性不同。例如，水比蜂蜜移动得更快。
4. 液体的密度较小 - 与固体相比，液体通常更轻。这是因为相同物质的液态形式比固态具有更多的颗粒间间隙。冰（固态）漂浮在水（液态）上。两者在化学上是相同的并且包含相同的分子，但是，冰比水具有更多的多孔结构。结果，对于给定的质量，冰的体积大于水的体积，并且其密度较低。结果，冰漂浮在水面上。
5. 粒子的动能大于固态 -当与固态相反时，液态粒子的堆积密度较小。结果，粒子间的力较弱。结果，颗粒在液态下的动能大于固态。随着温度的升高，它爬得更高。
6. 液态颗粒容易扩散——由于分子间吸引力较低，液态颗粒比固态颗粒更容易分散。此功能有助于混合不同的液体。例如，水和酒精都是可以轻松混合形成液体混合物或溶液的液体。当液体的物理条件发生变化时，液体的基本性质也会发生变化。

液体的性质

蒸发

The process of converting a liquid into its vapours is known as Evaporation.

液体的分子处于连续运动状态并具有动能，但并非所有分子都具有相同的动能。它的价值可能从非常低到非常高。结果，那些存在于液体表面的具有较大动能值的分子将克服吸引力并逃逸到液体表面上方的空间中，以蒸汽的形式出现。

影响蒸发率的因素

• 液体的性质 -蒸发速率由分子间吸引力决定。蒸发速率越低，力的大小就越大。
• 温度- 蒸发速率随着温度升高而增加。
• 表面积 -如果表面积更大，蒸发速度会更快。

蒸汽压力

The vapour pressure is the pressure exerted by vapours in equilibrium with the liquid at a certain temperature. It arises only as a result of the kinetic phenomenon and is hence unaffected by the amount of liquid present. It is mostly determined by the liquid’s temperature.

影响蒸气压的因素

• 液体的性质——液体分子间作用力的大小决定了蒸气压。当这些力适中时，分子很容易转化为蒸气，从而产生高平衡蒸气压。然而，如果这些力很大，分子将不会转化为蒸气，蒸气压将相对较低。
• 液体的温度 -液体的蒸气压随着平均动能随着温度的升高而升高而升高。

液体的沸点

The temperature at which a liquid’s vapour pressure equals the surrounding air pressure is known as the boiling point. As a result, the boiling point is the result of increased vapour pressure rather than the heating process.

影响沸点的因素

• 压力- 当外部压力为：
  • 当压力小于1个大气压时，液体的沸点低于标准沸点。
  • 液体的沸点在等于 1 个大气压时称为正常沸点。
  • 当压力大于 1 个大气压时，液体的沸点高于其正常沸点。
• 分子的类型-分子之间的分子间作用力是-
  • 相对较高，沸点也将相对较高。
  • 相对低，沸点也会低。

液体的表面张力

The molecules in a liquid are subjected to the same intermolecular force from all sides, but molecules on the liquid’s surface behave differently than those in the interior. Because of the inward pull of the molecules, the molecules on the liquid’s surface experience tension. Surface tension is the term for this phenomenon.

向内的吸引力倾向于收缩液体的表面。结果，表面呈现出拉伸膜的特性。

影响液体表面张力的因素

• 液体的温度——随着温度的升高，表面张力下降。这是因为当温度升高时，动能升高，导致分子间吸引力降低，从而导致表面张力下降。
• 液体的性质-液体的表面张力由其分子中存在的分子间吸引力决定。力的大小越大，表面张力值越高。

粘度

The liquids do not all move at the same rate. Water, alcohol, kerosene, oil, and other liquids flow quickly, while honey, glycerol, castor oil, and other liquids flow slowly. As a result, viscosity can be described as a liquid’s internal resistance to flow.

不同的液体中存在不同的分子间吸引力，从而产生内阻。当这些力强时，液体变得更粘稠，当它们弱时，流体变得不那么粘稠。

当液体流动时，与表面直接接触的液体层保持不动；随着与固定表面的距离增加，层的速度增加。层流是一种速度以规则模式变化的流动。下面的层试图减慢速度，而上面的层则加速它。

粘度系数

The force required to maintain flow in these three layers is determined by two variables: the area in contact (A) and the velocity gradient du/dx.

当层在距离 dx 处的速度变化一个值 du 时，速度梯度由 du/dx 的量给出。为了保持层流动，需要一些力。

力 (f) ∝ (A)

力 (f) ∝ du/dx

力 (f) ∝ A × du/dx=ηA x du/dx

因此， η 称为粘度系数。

为在单位距离处保持两层液体之间的单位相对速度而施加的每单位面积的力可以表征为粘度系数。

影响液体粘度的因素

1. 温度- 液体的粘度随着温度升高而降低。
2. 液体的性质 - 具有更强分子间吸引力的液体的粘度更高。
3. 分子量- 物质的分子量会增加其粘度。

示例问题

问题一：物质的液态是什么？

回答：

The following are some of the features of the liquid state of matter:

• Liquid particles are less closely packed than solid particles.
• Solids have a weaker intermolecular force of attraction than gases, whereas gases have a stronger intermolecular force of attraction.
• They have a constant volume but no constant shape.
• They are not compressible. To compress the liquids, a lot of pressure is needed.
• Solids have a lower density than liquids.
• Liquids do not have a rigidity. They are malleable.

问题2：液体的沸点是多少？

回答：

The boiling point is the temperature at which a liquid’s vapour pressure matches the surrounding air pressure. As a result, rather than the heating process, increased vapour pressure causes the boiling point to rise.

问题3：沸腾和蒸发有什么区别？

回答：

The main distinction between boiling and evaporation is that evaporation occurs on the surface of the liquid, whereas boiling occurs in the bulk of the liquid.

问题4：什么是粘度？

回答：

viscosity is the resistance of a fluid (liquid or gas) to changing shape or moving adjacent sections relative to one another. The term “viscosity” refers to the resistance to flow. Fluidity is defined as the reciprocal of viscosity, which is a measure of flow ease.

问题5：影响液体粘度的因素有哪些？

回答：

1. Temperature- As the temperature rises, the viscosity of a liquid reduces.
2. The nature of the liquid- Liquids with a stronger intermolecular force of attraction have a higher viscosity.
3. Molecular mass- A substance’s molecular mass affects its viscosity.

问题6：什么是蒸气压？

回答：

At a given temperature, the vapour pressure is the pressure exerted by vapours in equilibrium with the liquid. It is caused only by the kinetic phenomenon and is hence unaffected by the amount of liquid present.