kapljevina, snov v agregatnem stanju, v katerem tvori kaplje. Njene molekule med seboj niso trdno vezane kakor v trdninah in se lahko premikajo po prostoru, niso pa tako proste kakor v plinih, ki napolnijo vso posodo do njenih meja. Prehod snovi v kapljevinsko stanje je odvisen od tlaka in temperature (kritična točka); snov preide v kapljevino s taljenjem trdne snovi ali kondenzacijo plina. Kapljevine so malo stisljive, zato se jim prostornina tudi pri visokem tlaku le malo spremeni; to izkoriščamo v hidravliki. Njihova oblika se prilagodi obliki spodnjega dela posode, površina pa je praktično vodoravna in razen na mejah ravna; pri večjih množinah kapljevin, kot npr. morjih ali jezerih, površina sovpada s sfero, ki ima izhodišče v središču Zemlje; v breztežnem stanju zavzame kapljevina zaradi površinske napetosti, ki teži k čim manjši površini, obliko krogle (hidrostatika, hidrodinamika). Majhna množina kapljevin se oblikuje v kapljo, ki je posledica težnosti in površinske napetosti – slednja ne dovoli, da bi se kaplja na ravni podlagi popolnoma razlila. Kapljevine skupaj s plini uvrščamo med tekočine, pogosto pa ta izraz površno uporabimo za kapljevine.
Kratek pregled: kapljevina Kapljevine so tekočine, ki tvorijo kaplje. Temperatura in od nje odvisna povprečna gibalna energija atomov ali molekul je v kapljevini dovolj velika, da se delci v njej ne morejo zvezati v kristale. Čeprav so povprečne razdalje med atomi ali molekulami v kapljevinah komaj kaj večji kakor v trdnih snoveh, lahko kapljevine poljubno oblikujemo. Voda zato v težnostnem polju zavzame tisto obliko, ki jo narekuje posoda ali podlaga. Kljub veliki gibljivosti vode jo lahko le malo stisnemo. Notranje vezavne sile v kapljevinah so sicer manjše kakor v kristalih, se pa kljub temu močno upirajo stiskanju. Medmolekulske sile povzročijo, da kapljevine, na katere ne delujejo zunanje sile, zavzamejo obliko krogle. Kapljevine lahko raztapljajo druge snovi, zato jih uporabljamo tudi za pranje. Voda kot transportno sredstvo ni pomembna le v tehniki, temveč predvsem v bioloških sistemih. Krvni obtok živali in človeka ter vsaka izmenjava snovi temelji na raztapljanju v vodi in njenih transportnih lastnostih. Vsaka molekula kapljevine s svojimi električnimi privlačnimi silami deluje na svoje sosede. Ta kohezija v notranjosti veže snov, na površini pa nastanejo v notranjost usmerjene sile, saj imajo molekule na površini sosede le na eni strani. Te sile so vzrok za nastanek površinske napetosti, ki deluje kakor nekakšna koža, ki obkroža kapljevino. Če ni drugih zunanjih sil, kot npr. pri prostem padu v vakuumu ali breztežnostnem vesoljskem prostoru, se kapljica pod vplivom površinske napetosti oblikuje v kroglico. Nekatere žuželke lahko tekajo po vodni površini, ker s svojimi, posebej oblikovanimi nožicami ne predrejo navidezne površinske opne, ki je posledica površinske napetosti. Sila površinske napetosti prevlada nad silo teže. Ko se kapljevina dotakne trdne snovi, se na mejah prikažejo medmolekularne privlačne sile. Pojav imenujemo adhezija. Če je adhezija močnejša od kohezije, kapljevina omoči steno – skuša povečati stično površino, zato se ob njej dvigne. V nasprotnem primeru kapljevina ne omoči stene, ampak se ob njej zniža. Če močečo kapljevino vlijemo v klinasto posodo ali ozko cevko (kapilaro), se na ozkem delu dvigne. To imenujemo kapilarnost. Tako se npr. močeča kapljevina (črnilo) v klinasti kiveti iz stekla v ozkem delu posode vidno dvigne. Živo srebro sten iz iste snovi ne omoči, zato se v ozkem delu spusti. Kapilarni dvig je zelo pomemben pri izmenjavi snovi v rastilnah oz. pri njihovi prehrani. Kapljevine so skoraj nestisljive – tudi pri velikih tlakih le malo spremenijo svojo prostornino. Zaradi te lastnosti se odlično obnesejo za prenos mehanskih sil. Hidravlične naprave, kot so npr. dvižni mehanizem viličarja ali avtomobilske zavore, v ta namen uporabljajo posebna hidravlična olja. Kavitacija je pojav, ki nastaja pri hitrem pretakanju kapljevin. Tlak v kapljevini se lahko tako močno zniža, da kapljevina zavre. Nastanejo kavitacijski mehurčki, ki se z veliko hitrostjo zaletavajo drug v drugega in okoliške predmete. Na površinah lopatic ladijskih propelerjev ali turbin v hidroelektrarnah povzročajo luknjičaste poškodbe. Ko se kapljevina upočasni in se tlak spet poveča, hipoma izginejo, pri tem pa povzročajo tresljaje. Pojasnimo jih z Bernoullijevo enačbo. Kavitacijo z ultrazvokom namenoma ustvarimo v napravah za čiščenje. Ultrazvočni valovi močno pospešijo in zavirajo kapljevino, pri tem nastali kavitacijski mehurčki pa odstranijo tudi najbolj trdovratno umazanijo. V rezervoarju mehurčne celice je pregreta kapljevina (npr. tekoči vodik) v metastabilnem stanju in pod ustreznim tlakom. Njena temperatura je višja od vrelišča, a ker v njej ni motenj, ne zavre. Če vanjo prileti atomski delec, na svoji poti ionizira molekule kapljevine. S tem ustvari verigo kondenzacijskih jeder, ob kateri za zelo kratek čas iz kapljevine nastanejo plinasti mehurčki, ki označijo pot delca. Te sledi v pravem trenutku fotografirajo, slike iz mehurčne celice pa pozneje ovrednoti računalnik. Nabite delce lahko z magnetnim poljem ukrivijo v spiralne tirnice, ki pomagajo pri določanju lastnosti delcev. Značilnost kapljevin je njihova viskoznost. Ta je lahko silno majhna (npr. ohlajeni helij), srednje velika (npr. olje in glicerin), vse do viskoznosti, pri kateri kapljevine ne tečejo več (npr. smole in stekla). Te t. i. »trdne« kapljevine prepoznamo po tem, da pri segrevanju ne doživijo faznega prehoda, tališča, temveč postajajo vse mehkejše in končno popolnoma tekoče. Posebnost so plastelinu podobne snovi iz verigastih molekul, katere viskoznost je odvisna od hitrosti mehanske obremenitve. Takšna kapljevina steče skozi lijak počasi kakor mehka tekočina, ob udarcu pa se navadno zdrobi ali zlomi. Pri tem nastanejo prelomne površine, kakor jih poznamo npr. pri steklu. Helij postane pri ohladitvi pod temperaturo pribl. 2,2 K supertekočina oz. superfluid. V tem stanju teče brez upora tudi skozi najtanjše kapilare. V kozarcu zaradi kapilarnega dviga polzi kakor tanek tekoč film po stenah navzgor in kljub sili težnosti počasi steče prek roba. Avtor Richard Knerr
Dostopnost