Preskočiť na obsah
Späť na kurz

Hydrostatika

Tekutiny, kvapaliny a plyny

Pojmom tekutiny označujeme spoločne kvapaliny aj plyny, pretože majú jednu podstatnú spoločnú vlastnosť: tečú. Ich molekuly sa môžu vzájomne voľne posúvať, na rozdiel od pevných látok, kde sú molekuly viazané na svoje miesta v kryštálovej mriežke.

Medzi kvapalinami a plynmi sú však aj dôležité rozdiely. Kvapaliny majú stály objem, takže liter vody zostane litrom, či ho nalejeme do hrnca, do vane alebo do akvária, no tvar preberajú podľa nádoby a sú len málo stlačiteľné. Práve preto na nich stoja hydraulické systémy, ku ktorým sa čoskoro dostaneme. Plyny majú naopak nestály tvar aj objem, vyplnia celý dostupný priestor a dajú sa ľahko stlačiť.

Možno si už počul, že kvapalina sa správa trochu ako tuhá látka a trochu ako plyn. Z hľadiska molekulovej štruktúry to sedí: molekuly kvapaliny sú tesne pri sebe ako v tuhej látke, ale môžu sa voľne pohybovať ako v plyne. Práve preto má kvapalina stály objem, lebo molekuly sa od seba neoddialia, no nestály tvar, lebo sa dokážu preusporiadať.

Tekutiny sa líšia aj v tom, ako ľahko tečú, a túto vlastnosť voláme viskozita alebo vnútorné trenie. Vzniká vzájomným pôsobením medzi molekulami pri ich pohybe. Voda má nízku viskozitu a tečie ľahko, olej strednú a tečie pomalšie a med veľmi vysokú, takže sa takmer lepí.

Ako ďaleko až siaha táto škála, ukazuje najpomalší experiment v dejinách fyziky, takzvaný Pitch Drop Experiment, ktorý beží od roku 1927 na Univerzite v Queenslande v Austrálii. Vedci doň nalepili kvapku smoly, látky, ktorá vyzerá ako tuhý kameň, no v skutočnosti je to mimoriadne viskózna kvapalina. Za takmer sto rokov z lievika spadlo len deväť kvapiek, čo krásne ukazuje, že smola naozaj tečie, len tak pomaly, že to vyzerá ako tuhá látka.

Aby sa vzťahy zbytočne nekomplikovali, používame často zjednodušenia.

Ideálna kvapalina je kvapalina bez vnútorného trenia a úplne nestlačiteľná, ideálny plyn je plyn bez vnútorného trenia a dokonale stlačiteľný.

V realite takéto tekutiny neexistujú, no pre väčšinu úloh úplne postačia.