Kapaliny

ROPA i voda jsou kapaliny, ale mají různé fyzikální vlastnosti. Mohou téct, ale jejich molekuly jsou přesto drženy pohromadě dostatečně velkými kohezními silami, takže ač nemají pevný tvar, mají jistý stanovený objem. Obě vytváří tlak, který u kapalin záleží na hustotě a hloubce pod povrchem - tlak vody na dně moře je mnohonásobně větší než u hladiny. V daném místě v nádobě s kapalinou působí tlak stejně ve všech směrech. Zvláštní vlastností kapaliny je, že na rozdíl od plynu ji nelze stlačit. Působí-li na jednom místě tlak, projeví se okamžitě v celém objemu kapaliny. Zubní pasta, což je hustá kapalina, vystříkne z tuby, ať ji stlačíme uprostřed nebo na konci. To je ilustrace principu hydraulických mechanismů, které používají tlak, působený poměrně malou silou na malý píst, k vytvoření velké síly působící na větší píst. Pomocí hydraulického heveru může jediný člověk sám vytvořit dostatečný tlak, aby zdvihl těžký nákladní automobil. Ropa plave na vodě, protože je řidší. Ropa má však větší viskozitu než voda, protože v ní působí mezi molekulami silnější přitažlivé síly. Ve viskózní kapalině, jako je ropa či sirup, jsou molekuly vzájemně silně vázány. Nekloužou kolem sebe snadno a je poměrně obtížné takovou kapalinu přelévat. Zahřátím viskózní kapaliny se snižuje její molekulární přitažlivost. Kapalina řídne a lze ji snadněji přelévat. Zvýšením tlaku se molekuly v kapalině vzájemně přiblíží a viskozita roste. To je významná vlastnost mazacích olejů, které se při vysokých tlacích mezi ozubenými koly a mezi po sobě klouzajícími součástmi strojů stávají viskóznějšími. Pokud by tomu tak nebylo, olej by byl vytlačen, k mazání by nedošlo a součásti by se zadřely. I další fyzikální vlastnosti kapalin je možné vysvětlit pomocí kohezních sil mezi molekulami. Například přitažlivost mezi molekulami vytváří na povrchu kapaliny jakousi "blánu". Tu způsobuje tak zvané povrchové napětí, díky němuž mají dešťové kapky tvar kuličky, které udržuje u sebe mýdlové bubliny a které umožňuje drobnému hmyzu chodit po vodě. Díky povrchovému napětí může také na vodě plavat třeba i malá jehla. Pokud do vody přidáme čistící prostředek, jehla se ponoří, protože čistící prostředek snižuje povrchové napětí. Kapalina s nízkým povrchovým napětím v úzké kapiláře stoupá, a proto porézní materiály, jako je houba či hedvábný papír, nasávají vodu. Pokud je kapilára umístěna do kapaliny s vysokým povrchovým napětím, jako je rtuť, hladina kapaliny v kapiláře klesne. Z povrchu kapaliny unikají některé z kmitajících molekul. Jedná se o proces vypařování, který lze urychlit zvýšením teploty. Při dostatečné vysoké teplotě kapalina vře, molekuly ji rychle opouštějí a vytvářejí plyn nebo páru. Snížením tlaku kapaliny se tento proces usnadňuje, a tak se snižuje bod varu. Proto voda vře na vrcholku hory při nižší teplotě (atmosférický tlak je zde nižší) než na úrovni hladiny moře. Zvýšení tlaku kapaliny zvyšuje bod varu, což je princip tlakového hrnce, který se běžně používá při vaření.