SIVILARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

Daha önceden de bahsettiğimiz gibi katı maddeler ısıtıldığında sıvı hâle geçer. Sıvılar belirli bir hacmi olan ve bulundukları kabın şeklini alan maddelerdir. Sıvı molekülleri arasındaki çekim kuvveti katılara göre daha küçük olduğundan birbirlerinden fazla ayrılmayacak şekilde birbirlerinin üzerinden kayarak yer değiştirirler. Sıvıları meydana getiren moleküller arası boşluk, katılara oranla daha fazladır.

Sıvılar ısıtıldığı zaman enerji alırlar. Bu enerji, sıvı moleküllerinin kinetik enerjisini ve moleküller arasındaki uzaklığı artırır. Böylece sıvının hacmi artmış olur. Ancak sıvıların hacmi kuvvetle değiştirilemez. Örneğin, bir cam biberonun içine sıkıştırarak daha fazla süt konulamaz.

Sıkıştırılan sıvıların şekilleri değişir ama hacimleri değişmez. Örneğin, bir balon içine su koyup ağzını bağladıktan sonra balonu elimizle bastırırsak balonun şeklinde bir değişme olur Ama içine konulan sıvının hacmi değişmez. Balon içindeki su, balonun şeklini alır. Su, süt, kolonya, benzin, alkol ve yağ başlıca karşılaştığımız sıvı maddelerdir.

Sıvıların belirli bir şekilleri yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar. Sıvı molekülleri arasındaki bağlar zayıftır. Dolayısıyla sıvı molekülleri birbirleri üzerinden kayarak hareket ederler. Bu hareketlilik sıvılara akışkanlık kazandırır.

Sıvıların Genel Özellikleri

• Belirli bir şekilleri yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar.
• Sıvı molekülleri birbirleri üzerinden kayarlar.
• Tanecikler arası boşluk katılara oranla fazladır.
• Üzerlerine uygulanan basıncı her yöne aynen iletirler.
• Yüzey gerilimleri vardır.
• Açık kapta buharlaşırlar.
• Akmaya karşı direnç gösterirler.
• Basınç yükseltildiğinde hacimleri ölçülebilir büyüklükte değişmez.
• Sıcaklık arttığında hacimleri az da olsa artar. Böylelikle yoğunlukları azalır.
• Birbirleri içinde çözünebilen iki sıvı karıştırıldığında birbirleri içinde yayılırlar.

Bunların dışında sıvıların yoğunluk, adezyon ve kohezyon gibi birtakım özellikleri bulunmaktadır.

Yoğunluk : Birim hacimdeki madde miktarı olup her madde için ayrı bir değere sahiptir . Sıvıların yoğunluğu sıcaklığa bağlı olarak değişir. Aynı sıcaklık ve basınçta ise yoğunluk hep aynı değerdedir.

Adezyon (Yapışma) : Bir sıvının (su, yağ) cama yapışması durumunda etkin olan kuvvettir. Günlük yaşantınızda bu kuvvetle birçok kez karşılaşmışsınızdır. Örneğin, çay içerken bardağı kaldırdığınızda alttaki çay tabağının da birlikte kalktığını görmüşsünüzdür. Çay tabağını bardağa yapıştıran kuvvet, suyun özelliği olan adezyon kuvvetidir. Bu kuvvet sıvı -katı etkileşmesidir.

Kohezyon (Birbirini Tutma) : Sıvı hâlde bulunan içtiğimiz süt, su; yemeklerimizde kullandığımız zeytin yağı, ayçiçek yağı; içtiğimiz çay ve arabamızda kullandığımız benzindeki sıvı molekülleri nasıl bir arada durur hiç düşündünüz mü? Bir sıvının moleküllerini bir arada tutan kuvvete kohezyon kuvveti denir. Bu kuvvet sıvı-sıvı etkileşmesidir.

Kısaca; benzer moleküller arasındaki çekme kuvvetine kohezyon kuvveti, benzer olmayan moleküller arasındaki çekim kuvvetine de adezyon kuvveti denir.

Bir musluktan su damlarken önce küçük bir damla oluştuğunu sonra damlanın büyüyüp aşağı doğru uzadığını ve nihayet musluktan kopup bağımsız hâlde fakat yine de bir bütün olarak yere düştüğünü gözlemlemişsinizdir.
Adezyon veya eşdeğer olarak kohezyon kuvvetini, deneysel olarak ölçmek için şöyle bir deney yapılmıştır: Yatay duran geniş bir cam yüzeyin altına değişik boyda küçük cam yüzeyler su ile tutturulmuştur. Suyun adezyon kuvveti sayesinde küçük cam levhalar düşmeden yüzeye yapışmışlardır. Daha sonra küçük cam levhalara belirli ağırlıklar yapıştırılmış ve hangi ağırlıkta büyük cam yüzeyden ayrılıp düştükleri saptanmıştır. Böylece yüzey alanı ile adezyon kuvveti arasında bir ilişki bulunmuştur.
Aradaki sıvı tabakanın her örnekte aynı kalınlıkta olduğunu kabul edersek sıvının hacmi camın yüzey alanı ile doğru orantılıdır dolayısıyla sıvıda bulunan molekül sayısı ile de doğru orantılıdır . Ne kadar fazla su molekülü varsa o kadar fazla adezyon kuvveti oluşmaktadır. Bu durumda yer çekimi kuvveti ölçüldüğünde adezyon kuvveti de ölçülmüş olur.

Adezyon kuvvetinin büyüklüğü;

• Yüzey alanı ile doğru orantılıdır.
• Molekül sayısına bağlıdır fakat doğru orantılı değildir.

Musluktan akan su damlalarını yere düşüren kuvvet çizgisel olmadığından su damlaları belirsiz bir zaman aralığında düşerler. Yani musluktan su damlarken bir sonraki damlanın ne zaman düşeceğini kestiremeyiz.
Bir sıvının viskozitesi sıvının akmaya karşı gösterdiği dirençtir.
Bir akışkan, ne kadar zor şekil değiştirebiliyorsa o kadar çok viskoz; ne kadar kolay şekil değiştirebiliyorsa akışkan o kadar az viskozdur. Genel olarak sıvılara ve gazlara akışkanlar da denilmektedir . Akışkanların üzerlerindeki kuvvetler altında şekil değiştirmeye gösterdikleri dirence viskozite denir.

Su, alkol gibi sıvılar ve gazlar az viskoz; yağ, parafin ve bitüm gibi akışkanlar ise çok viskozdur.
Özdeş kaplara şekildeki gibi su ve yağ doldurup ters çevirdiğimizde hangi kap daha çabuk boşalır? Bu sorunun cevabı viskozluk ile ilgilidir . Su az viskoz olduğundan yağdan daha çabuk boşalır . Bu durum sıvıların viskozitelerinden kaynaklanır.

Suyun üzerine bir tahta parçası koyalım. Tahtanın sıvı ile temas eden yüzeyinin alanı A olsun. Tahta parçası, VS hızı ile sıvı yüzeyine paralel olarak hareket etsin. Sıvının tahtaya değen tanecikleri tahtaya yapışır ve tahta ile beraber hareket ederler.
Tahtaya yapışan su tanecikleri, tahta ile hareket ederken bu hareket hemen altlarındaki taneciklere de aktarılır ancak alt sıradaki tanecikler daha az hareket ederler. Bu olay aşağı doğru aynı düzende devam eder. Yukarıdan aşağı inildikçe hareket eden taneciklerin hızları azalır. Tabandaki taneciklerin hızları ise sıfır olur yani hareket etmezler.

NOT 1:

• Viskozite nedeni ile birbirine değmekte olan akışkan tabakalar, hareketlerini birbirine aktarırlar ancak hareketin aktarıldığı tabakanın hareketi, aktarılandan azdır.
• Yapışma özelliği nedeni ile katı yüzeylere değen tanecikler katı yüzeyle beraber hareket ederler.

NOT 2:  

Tahta parçasına V_S hızını kazandıran kuvvet,

• Sıvının derinliği ile ters orantılıdır.
• V_S hızı ile doğru orantılıdır.
• Tahtanın sıvıya temas alanı A ile doğru orantılıdır.