สารบางชนิดมีอยู่ในรูปของก๊าซที่อุณหภูมิห้อง บางชนิดมีอยู่ในรูปของของเหลว ในขณะที่สารบางชนิดมีอยู่ในรูปของของแข็ง สารทั้งหมดทำงานแตกต่างกัน บางคนสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายบางคนไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ บางตัวสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ในขณะที่บางตัวไม่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้
ในบทนี้ เราจะเรียนเกี่ยวกับสารที่สามารถเคลื่อนที่ได้ง่ายและเปลี่ยนรูปร่างได้ รวมเรียกว่า FLUIDS มาเรียนรู้กัน:
โดยปกติแล้วของเหลวจะคิดว่าเหมือนกับของเหลว แต่มันไม่เหมือนกัน! ของเหลวคือสถานะของสสารหนึ่งๆ ในขณะที่ของเหลวคือสถานะหนึ่งของสสาร ของเหลวทั้งหมดเป็นของเหลว แต่ไม่ใช่ของเหลวทั้งหมดที่เป็นของเหลว บางส่วนเป็นก๊าซ ของไหลคือสสารทุกชนิดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ง่ายและเปลี่ยนรูปร่างได้ เช่น ของเหลว ก๊าซ หรือพลาสมา ตัวอย่างของของเหลวที่พบบ่อยที่สุดคือน้ำและอากาศ ตัวอย่างของเหลวอื่นๆ ได้แก่ น้ำผึ้ง น้ำมัน ออกซิเจน เลือด และอื่นๆ
สิ่งที่น่าทึ่งสำหรับของเหลวคือพวกมันสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ง่าย มีรูปร่างเหมือนภาชนะที่เก็บไว้! ง่าย ๆ ถ้าเราเทน้ำใส่ขวด น้ำก็จะมีรูปร่างเหมือนขวด นอกจากนี้ยังมีลูกโป่งที่บรรจุก๊าซบางชนิด เช่น ฮีเลียม ซึ่งสามารถมองเห็นเป็นรูปทรงต่างๆ รถยนต์ ดอกไม้ ปลา หัวใจ และอื่นๆ อีกมากมาย ที่นี่ก๊าซจะมีรูปร่างเหมือนลูกโป่ง ของเหลวและก๊าซทั้งหมดสามารถไหลไปตามรูปร่างของภาชนะที่เป็นไปได้แต่ละอย่าง ไม่ว่าจะเป็นแก้ว ขวด ชาม หรือลูกโป่ง แต่มีความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่ง ก๊าซจะขยายตัวจนเต็มปริมาตรของภาชนะบรรจุ แต่ของเหลวจะมีปริมาตรค่อนข้างคงที่ และมีแนวโน้มว่าของเหลวจะไม่จำเป็นต้องเติมปริมาตรทั้งหมดของภาชนะบรรจุ แต่ก๊าซจะครอบครองปริมาตรทั้งหมดของภาชนะ เช่น ในลูกโป่งสวรรค์ ก๊าซฮีเลียมจะกระจายไปทั่วลูกโป่ง
ของไหลขาดความแข็งแกร่งและไม่สามารถต้านทานแรงเมื่อถูกกระทำ แล้วจะเกิดอะไรขึ้น? เมื่อมีแรงกระทำต่อวัสดุและวัสดุไม่ขนานกับแรงนั้น จะเกิดความล้มเหลวของแรงเฉือน ก๊าซไม่มีความต้านทานแรงเฉือน และของเหลวก็ไม่มีความต้านทานแรงเฉือนเช่นกัน แทนที่จะต้านทานแรง โมเลกุลของทั้งก๊าซและของเหลวต้องการเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่องรอบๆ แรงเฉือน
คุณสมบัติบางประการของของไหลที่เราจะกล่าวถึง ได้แก่ ความหนืด ความสามารถในการบีบอัด การนำไฟฟ้า และความหนาแน่น
ของไหลจำแนกตามคุณสมบัติ ประเภทของของเหลวคือ:
1. ของไหลในอุดมคติ
ของไหลในอุดมคตินั้นบีบอัดไม่ได้และเป็นของไหลในจินตนาการที่ไม่มีอยู่จริง นอกจากนี้ยังไม่มีความหนืด ไม่มีของเหลวในอุดมคติในความเป็นจริง
2. ของเหลวจริง
ของไหลที่มีความหนืดอย่างน้อยเรียกว่าของไหลจริง อันที่จริง ของไหลทั้งหมดที่มีอยู่หรือมีอยู่ในสิ่งแวดล้อมเรียกว่าของไหลจริง ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ น้ำ น้ำมัน อากาศ เป็นต้น
3. ของไหลนิวตัน
ของไหลที่เป็นไปตามกฎความหนืดของนิวตัน (ระบุว่า “ความเค้นเฉือนแปรผันโดยตรงกับการไล่ระดับความเร็ว” ) เป็นที่รู้จักกันในชื่อของไหลนิวตัน ตัวอย่างเช่น น้ำ น้ำผึ้ง อากาศ แอลกอฮอล์ ฯลฯ
4. ของไหลที่ไม่ใช่นิวตัน
ของไหลที่ไม่เป็นไปตามกฎความหนืดของนิวตันถือเป็นของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน ของไหลที่ไม่ใช่นิวตัน ได้แก่ สารแขวนลอย เจล และคอลลอยด์
5. ของไหลอัดตัวไม่ได้
เมื่อความหนาแน่นของของไหลยังคงไม่แปรผันตามการใช้แรงจากภายนอก จึงกล่าวได้ว่าเป็นของไหลที่อัดตัวไม่ได้ ไม่มีของเหลวที่บีบอัดไม่ได้ในความเป็นจริง ของไหลทั้งหมดสามารถบีบอัดได้ แต่ปริมาณของแรงดันที่ต้องใช้ในการบีบอัด (เพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปริมาตรของของไหล) ขึ้นอยู่กับของไหลที่เป็นปัญหา
6. ของไหลที่บีบอัดได้
เมื่อความหนาแน่นของของไหลแปรผันตามการใช้แรงภายนอก มันก็คือของไหลที่บีบอัดได้ ของเหลวทั้งหมดสามารถบีบอัดได้ แม้แต่น้ำก็บีบอัดได้ ความหนาแน่นของพวกมันจะเปลี่ยนไปเมื่อมีแรงกดดัน ก๊าซสามารถบีบอัดได้สูง โมเลกุลของพวกมันถูกแยกออกจากกันด้วยระยะทางที่ยาวขึ้น เมื่อเทียบกับของเหลวที่โมเลกุลอยู่ใกล้กัน ก๊าซจะบีบอัดได้ดีกว่า
แม้แต่ภายในร่างกายของเราก็ยังมีของเหลว พวกเขาเรียกว่าของเหลวทางชีวภาพ
ของเหลวทางชีวภาพ ได้แก่ เลือด ปัสสาวะ น้ำลาย น้ำมูก น้ำนมแม่ และอื่นๆ
น้ำเป็นพื้นฐานของของเหลวในร่างกายทั้งหมด และมีความสำคัญต่อการทำงานของอวัยวะ เนื้อเยื่อ และระบบต่างๆ ของร่างกาย
แล้วเราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
