В чём состоит сходство и различие свойств жидкостей и газов?

Жидкости и газы относят к флюидам (текучим средам), поэтому у них есть общие свойства, но из-за разной «плотности упаковки» частиц и характера взаимодействия между ними проявляются и важные отличия.

Сходство свойств жидкостей и газов

1. Текучесть (способность течь)
   И жидкости, и газы не сохраняют собственную форму: они могут перемещаться и «перетекать» под действием силы тяжести или разности давлений.

2. Принимают форму сосуда
   Если их поместить в сосуд, они не удерживают постоянную форму как твёрдое тело, а располагаются так, чтобы соответствовать форме доступного объёма (жидкость — в пределах своего объёма, газ — заполняя всё пространство).

3. Создают давление на стенки сосуда
   И жидкости, и газы оказывают давление на стенки и дно сосуда. Давление связано с движением частиц и/или действием силы тяжести (в жидкости — заметен вклад гидростатического давления, в газе — давление возникает из-за ударов молекул о стенки).

4. Диффузия (перемешивание на молекулярном уровне)
   В обоих случаях возможна диффузия: частицы разных веществ способны самопроизвольно перемешиваться. Просто в газах это происходит обычно намного быстрее.

5. Отсутствие устойчивого сопротивления сдвигу
   Флюиды не могут длительно «держать» сдвиговую нагрузку: при приложении силы они продолжают деформироваться (течь). Это принципиально отличает их от твёрдых тел, которые способны сохранять форму при небольших деформациях.

Различие свойств жидкостей и газов

1. Сжимаемость

   • Жидкости: практически несжимаемы при обычных давлениях (объём меняется очень мало).

   • Газы: легко сжимаемы, их объём сильно зависит от давления и температуры.

2. Наличие собственного объёма

   • Жидкость при заданных условиях имеет почти постоянный объём: налитая в сосуд, она занимает определённую часть, обычно образуя уровень.

   • Газ не имеет собственного объёма: он заполняет весь доступный объём сосуда.

3. Плотность

   • Жидкости обычно имеют гораздо большую плотность, чем газы.

   • Газы обладают малой плотностью, поэтому легче расширяются и быстрее реагируют на изменения давления.

4. Строение и расстояния между частицами

   • В жидкости частицы расположены близко, между ними заметны силы притяжения; частицы могут перемещаться, но остаются «связаны» соседями.

   • В газе расстояния между частицами намного больше, силы притяжения в среднем слабее (заметны главным образом при столкновениях), поэтому частицы движутся более свободно.

5. Скорость диффузии

   • В газах диффузия идёт быстро: молекулы движутся свободнее и на больших расстояниях.

   • В жидкостях диффузия медленнее, потому что движение частиц «стеснено» близкими соседями.

6. Свободная поверхность и объёмная форма

   • Жидкость в сосуде обычно имеет свободную поверхность (границу раздела с газом) и может образовывать капли.

   • Газ свободной поверхности в обычном смысле не образует: он стремится равномерно заполнить весь объём.

7. Поверхностные явления

   • Для жидкостей характерны поверхностное натяжение, смачивание, капиллярные эффекты — из-за заметных межмолекулярных сил.

   • У газов такие явления выражены крайне слабо (по сравнению с жидкостями), потому что нет «плотной» поверхности с сильными внутренними связями.

8. Поведение давления с глубиной (в поле тяжести)

   • В жидкости давление ощутимо растёт с глубиной (гидростатическое давление).

   • В газе давление тоже меняется с высотой, но из-за малой плотности это заметно главным образом на больших высотах (в атмосфере).

Итог в одной фразе

Сходство: и жидкости, и газы текучи, принимают форму сосуда и создают давление.
Различие: жидкость почти сохраняет объём и мало сжимаема, имеет свободную поверхность и сильные поверхностные эффекты; газ не сохраняет объём, легко сжимается и равномерно заполняет весь доступный объём.