液体

液体是一种有趣的物质状态，具有许多不寻常的性质。它们没有自己的形状，无法被压扁或拉伸。有些液体黏度很高，难以流动，而有些液体黏度很低，极易流动。水是所有液体中最不寻常的。

液体的形状受容器的影响。但是，液体的体积不会随着容器的大小和形状而改变。在气体中，粒子之间有足够的距离，并有足够的动能改变体积。在液体中，粒子之间的距离要近得多，它们之间有相互吸引力。即便如此，它们仍有足够的动能相互滑动，所以液体的形状取决于容器的形状。

在室温和1 个标准大气压下为液体的化合物，是由分子构成的。这些分子具有不同的分子间力，分子间力影响分子之间的距离和相互作用的方式。分子间力的大小也影响液体的物理性质。

物理性质

如果你倒过蜂蜜，你就会知道，蜂蜜流动的速度比水慢。蜂蜜很稠。用来描述倾倒液体难易程度的术语是黏度。黏度是液体流动阻力的一种量度。蜂蜜的黏度高，水的黏度低，所以，水可以自由流动，蜂蜜却不能。黏度是由液体中的分子间力引起的。如果这些力很强，分子就不容易相互滑动，那么液体的黏度就会很高。

黏度也受温度的影响。温度越高，分子的能量就越多，分子就越容易移动，液体的黏度也就越低。同样，当温度较低时，液体的黏度提高，因为液体分子的能量减少了。

水有氢键，分子间力很强。尽管水比蜂蜜更容易倒出来，但就其分子大小而言，它仍然是相当黏稠的。相比之下，外用酒精的黏度很低。如果你把等量的水和外用酒精倒在物体表面，你会发现，外用酒精比水扩散得更快。

液体的另一个性质叫作表面张力。你可能见过一种叫水黾的昆虫在水面上滑行。水黾是由水的表面张力支撑的。不均匀的力使液体的表面像薄膜一样。水的表面张力相当高。为了演示表面张力的大小，你可以试着使一根针漂浮在水面上。

表面张力也解释了为什么水珠可以挂在物体的表面，如散落在窗户上的雨滴。水滴呈圆形，因为这可以使其表面积最小。表面张力与黏度有关。液体的黏度越高，其表面张力就越大。在盘子里滴一滴蜂蜜，它能保持圆形，但如果你在盘子上滴一滴外用酒精，酒精会扩散开来。由于分子间力较小，因此外用酒精的表面张力较小。

与黏度一样，表面张力也受温度的影响。温度越低，表面张力越大，因为分子的动能变小了，分子难以克服分子间力。在更高的温度下，分子有更多的动能去克服分子间力，所以表面张力更小。

在液体中加入其他物质也可以减小表面张力。肥皂可以减小水的表面张力。如果你重复浮针的实验（见右上），并在盛有水的碗中加入一滴洗手液，针就会立即下沉。

水的奇异之处

水是地球上最常见的液体。它存在于海洋、大气、河流、湖泊和冰川中。所有的生物都需要水，水在人体中的含量很高。尽管水很常见，但它有许多不寻常的特性。

我们已经了解了固态水（冰）可以漂浮在液态水中。这种独有的特性在自然界中很重要。湖结冰时，实际上只有湖面结冰。冰层将下面的水与上面的水（温度低）隔离开来，使水中的植物和动物得以生存。

与大小类似的化合物相比，水的沸点很高。这些化合物，如氨（NH ₃ ）和硫化氢（H ₂ S），在室温下是气体。水可以吸收大量的热。

水的热容量很高，这使得水可以通过吸收和释放热量来抵抗昼夜温度的巨大变化，有助于调节地球的整体温度。水只有在高温时才会变成气体。把水从液体变成气体需要很多能量。水的表面张力很大，因此水会产生一种叫作“毛细作用”的现象。由于水表面分子受到的力不相等，所以水会沿着细小的管子升到一定的高度。

试试这根浮针

1　向碗里装满水。

2　用镊子水平夹住缝纫针。

3　慢慢地把针放到水面上。

4　当针水平于水面，并触碰水面时，松开针。针应该能浮起来。你可能需要尝试几次才能让针浮起来。针浮在水面上是因为水的表面张力非常大，能够支撑针的重量。

表面张力

液体的表面张力是由分子间力造成的。在液体内部，分子被其他的液体分子包围，因此它受到的力在各个方向上都是相等的，这些力的合力为零。但在液体表面，分子上方没有其他液体分子，所以表面的分子所受合力并不等于零，其合力方向指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力就被称为“表面张力”。

液体变成气体

当给予液体足够的热量时，它就开始沸腾并变成气体。此时液体的温度就是液体的沸点。给液体加热会使液体中的分子有更大的动能。当它们获得足够的动能时，它们就能摆脱液体分子间力，变成气体。液体变成气体的过程被称为“汽化”。汽化有两种方式，分别是沸腾和蒸发。

雨滴

人们通常认为雨滴的形状和泪滴一样。但实际上，当雨滴从天空落下时，它们的形状不是这样的。水有很大的表面张力，这种力使所有的分子“聚”在一起。这使水滴的形状变成球形，因为在一个球体中，各点的表面张力都是相等的。当雨滴下落时，由于空气阻力，它的下表面会稍微变平，但雨滴的顶部仍然是圆形的。

如果把一杯水放在外面很长一段时间，你可能会注意到它的体积变小了。有些水分子从液体中逸出变成了气体。这个过程就是蒸发。当液体蒸发时，它并没有沸腾。温度是平均动能的量度。事实上，有些分子的动能高于平均值，而另一些的动能则低于平均值。那些动能高于平均值的分子有足够的能量来克服分子间力，脱离液体变成气体。随着温度的升高，蒸发也会加快，因为更多的分子有足够的能量从液体中逃逸出来。

如果往一个容器里放一些水，然后把多余的空气抽掉，密封容器，之后水会蒸发，直到水的压力和水蒸气的压力达到平衡。此时的压力被称为液体的蒸气压。在一些水分子蒸发的同时，水蒸气中的一些分子凝结，并返回液体中。达到平衡时，蒸发速率和凝结速率相等。所有的液体都会产生蒸气。分子间力小的液体更容易蒸发。例如，酒精的蒸发速率比水快得多，因为酒精分子不需要那么多能量就能脱离液体。

沸点

当一锅水被加热时，底部的水会先达到沸点，形成小气泡。这些气泡是水蒸气。随着热量的增加，更多的水达到沸点，气泡变大。很快，许多气泡迅速浮至水面，水沸腾了。有时，在底部的水达到沸点之前，小气泡就出现了。这些气泡是由溶解在水中的空气产生的，因为空气在水中的溶解度随着温度的升高而降低了。

在山顶煮鸡蛋比在海平面花的时间长，其原因是高空处气压较低。当蒸气压等于气压时，水就会沸腾。在高海拔地区，气压较低，因此水沸腾时的温度也较低。事实上，如果气压足够低，水在室温下就会沸腾。

试试这个

罐子里的云

水蒸气是一种无色的气体。然而，如果它迅速冷却，它就会形成微小的水滴，这些水滴在散射光线下呈现白色。这就是喷气式飞机飞过天空会留下一道白烟的原因。

1　向罐子中倒入约1/4杯（60毫升）水。

2　把橡胶手套翻过来。在罐子里放一支蜡烛，使它漂浮在水面上，并点燃它。几秒钟后，吹气，迅速用手套完全覆盖住罐子的口。

3　把手放进手套里，然后伸入罐子里。不要触碰蜡烛，它可能还是烫的。

4　把你的手指弯曲成拳头，拉起手套，同时拿稳罐子。你应该可以看到罐子里有一朵云。当你停止时，它就会消失。云是因为压力的变化导致水蒸气凝结变成了液体才变得可见的。 De7e4/zA0g4cy6oNZVNJ0CRIX5uJGkcUyD7WkgjRE7YHFtg/fXLoCP0JVgFc++BM