FLÜSSIGKEIT

Flüssigkeit,

 

Materie im flüssigen Aggregatzustand, in dem die Atome oder Moleküle zwar wie im festen Zustand eng beieinander liegen, aber gegenüber diesem leicht gegeneinander verschiebbar sind, ohne jedoch wie Gasmoleküle frei im Raum beweglich zu sein. Flüssigkeiten zeigen daher im Gegensatz zu Festkörpern, aber ähnlich wie Gase keine Formkonstanz und können bei Einwirkung äußerer Kräfte fließen. Bezüglich ihres Fließverhaltens unterscheidet man zwischen nichtnewtonschen und newtonschen Flüssigkeiten. Im Unterschied zu Gasen können Flüssigkeiten jedoch wie Festkörper stabile Oberflächen annehmen; in Gefäßen bilden sie unter der Einwirkung der Schwerkraft eine ebene Oberfläche (Niveaufläche des Schwerefeldes) aus, während kleine Flüssigkeitstropfen, bei denen die Schwerkraft keine Rolle spielt, infolge anziehender Molekülkräfte (Oberflächenspannung) Kugelgestalt annehmen. In ihrer Dichte ähneln Flüssigkeiten normalerweise weit mehr den Feststoffen als den Gasen, da die Volumenzunahme beim Schmelzen in der Regel nur etwa 10 % beträgt. Mit Ausnahme des flüssigen Heliums (Suprafluidität) existiert in Flüssigkeiten stets nur eine flüssige Phase.

 

Wie Feinstrukturuntersuchungen mit Röntgen- und Neutronenstrahlen zeigen, liegt in Flüssigkeiten nicht mehr die Fernordnung ihrer festen Phase vor, wohl aber noch eine Nahordnung in der Weise, dass die Flüssigkeitsteilchen noch kleine, meist etwas gegeneinander versetzte strukturierte Bereiche bilden, in denen sie aber nicht mehr an feste Plätze gebunden sind. Die Dichte von Flüssigkeiten ist etwas geringer als im festen Zustand, was auf der Existenz von Hohlräumen molekularer Dimensionen beruht. Dies hat eine geringe Zusammendrückbarkeit (Kompressibilität) und damit eine gewisse Volumenbeständigkeit zur Folge, sodass Flüssigkeiten fähig sind, Drücke zu übertragen. Ein weiteres charakteristisches Merkmal von Flüssigkeiten ist ihre Fähigkeit, Gefäßwände u. Ä. zu benetzen (Benetzung). - Organ. Flüssigkeiten zeigen oft eine ausgeprägte Struktur in der Lage ihrer Moleküle, die durch Einwirkung von äußeren mechanischen oder elektrischen Kräften noch verstärkt werden kann und in flüssigen Kristallen besonders ausgeprägt ist.

 

Bei genügend hohen, für einen betrachteten Reinstoff charakteristischen Werten von Druck und Temperatur (kritischer Zustand) werden die Eigenschaften der Flüssigkeit und des Gases identisch; im überkritischen Zustandsgebiet ist eine Unterscheidung zwischen Flüssigkeit und Gas nicht mehr möglich. Die Gemeinsamkeiten von Flüssigkeit und Gas kommen auch in dem von vielen Stoffen recht gut befolgten Theorem der korrespondierenden Zustände sowie im Bestehen einer einheitlich für Gas und Flüssigkeit geltenden Zustandsgleichung zum Ausdruck. (Emulsion, Schmelze)