Chất lỏng là một trong bốn trạng thái cơ bản của vật chất, cùng với chất rắn, chất khí và chất plasma. Tính chất của chúng là có thể dễ dàng thay đổi hình dạng, nhưng không thể khuếch tán khắp vật chứa như chất khí. Do những đặc tính này, chất lỏng đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng. Từ thực phẩm dạng lỏng trong cuộc sống hàng ngày đến hệ thống thủy lực trong công nghiệp, đặc tính dòng chảy của chất lỏng ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta.
Chất lỏng được tạo thành từ các hạt rung động nhỏ, gọi là phân tử hoặc nguyên tử, được liên kết với nhau bằng liên kết giữa các phân tử.
So với chất khí, chất lỏng thường có khối lượng riêng cao hơn, khiến chúng có thể chống lại áp suất bên ngoài ở hình dạng ổn định hơn. Khi một chất lỏng được đặt trong một vật chứa, nó sẽ thích ứng với hình dạng của vật chứa, nhưng vẫn giữ nguyên thể tích, đây là một trong những đặc tính chính của tính lưu động của chất lỏng.
Đặc tính dòng chảy của chất lỏng làm cho chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều trường hợp:
Chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong bôi trơn vì chúng có thể tạo thành một lớp mỏng chảy giữa các bề mặt rắn, do đó làm giảm sự mài mòn và tỏa nhiệt. Ví dụ, dầu động cơ, là chất bôi trơn được lựa chọn, phải có độ nhớt thích hợp để hoạt động trong nhiều điều kiện vận hành khác nhau.
Chất lỏng có khả năng dẫn nhiệt tốt và do đó có thể loại bỏ hiệu quả nhiệt dư thừa từ các bộ phận cơ khí. Cho dù sử dụng nước hay glycol làm chất làm mát trong động cơ hay trong quy trình công nghiệp, chất lỏng đều có hiệu quả trong việc loại bỏ nhiệt dư thừa để ngăn ngừa quá nhiệt.
Trong quá trình nấu, chất lỏng không chỉ dẫn nhiệt mà còn truyền nhiệt thông qua đối lưu.
Trong nấu ăn hàng ngày, sự kết hợp giữa các chất lỏng như nước và dầu có thể mang lại kết quả nấu ăn tốt nhất. Tính lưu động của chất lỏng cho phép chúng dẫn nhiệt đều trong quá trình đun nóng, do đó cải thiện hiệu quả nấu chín thực phẩm.
Chất lỏng có thể trải qua những thay đổi pha khác nhau trong những điều kiện nhất định, bao gồm bay hơi, ngưng tụ và thậm chí là kết tinh.
Chất lỏng thường tồn tại trong phạm vi nhiệt độ và áp suất tương đối hẹp, vì vậy sự xuất hiện của chất lỏng tương đối hiếm trong vũ trụ. Hầu hết các chất đã biết thường tồn tại ở dạng khí hoặc rắn. Bằng cách hiểu được các hiện tượng trên, các nhà khoa học có thể nghiên cứu cách thay đổi trạng thái của chất lỏng trong những điều kiện cụ thể để đáp ứng các nhu cầu khác nhau.
Trong chất lỏng, những thay đổi về áp suất được truyền đều đến mọi phần của chất lỏng, cho phép chất lỏng hoạt động hiệu quả trong nhiều ứng dụng khác nhau. Đặc điểm này cũng thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thủy lực, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị cơ khí và nhiều thiết bị khác nhau.
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, việc nghiên cứu hành vi của chất lỏng trong các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt, sẽ trở thành chủ đề nóng trong tương lai. Ứng dụng của kim loại lỏng và tính chất của chất lỏng phi Newton là những lĩnh vực tiếp tục thu hút sự chú ý của các nhà khoa học.
Trong tương lai, chất lỏng sẽ ảnh hưởng đến xã hội và sự phát triển công nghệ của chúng ta như thế nào?