Експериментальні дослідження свідчать, що далеко від критичної температури щільності рідини і газу відрізняються один від одного в тисячі разів. Таке істотне кількісне розходження між рідиною і газом неминуче виявляється як якісна відмінність в поведінці і властивості рідких і газоподібних систем.
Так, одним з найважливіших властивостей рідин, на відміну від газів, є їх виключно низька стисливість.
Коефіцієнт стисливості рідини χ визначається співвідношенням
де Δ V - зменшення початкового об'єму V при збільшенні тиску на Δ P.
Виключно низька стисливість рідин наочно ілюструється кривою Ван-дер-Ваальса на ділянці АВ, який відповідає рідкій фазі (рис. 6.3). На рис. 6.3 видно, що для незначного зменшення обсягу на ділянці АВ потрібно дуже велике збільшення тиску, отже, ставлення 
мало, а значить, малий і коефіцієнт стисливості. Досвід показує, що коефіцієнт стисливості рідин в сотні тисяч разів менше, ніж для газів, і для більшості рідин лежить в межах 10-4 - 10-5 атм-1. Серед рідин найбільшою сжимаемостью володіє рідкий гелій, у якого при тиску в кілька атмосфер χ дорівнює 8 · 10-3 атм-1. Для води χ = 4,53 · 10-5 атм-1, ртуті - 3,96 · 10-6 атм-1.
Коефіцієнт стисливості залежить від тиску, зменшуючись з ростом останнього. Це зрозуміло, оскільки в міру того, як рідина стискається, зменшується відстань між її частками і збільшуються сили відштовхування між ними, що і ускладнює подальше зближення частинок. Слід зазначити, що при високому тиску коефіцієнти стисливості різних рідин практично однакові, незважаючи на те, що їх значення при звичайних тисках можуть значно відрізнятися.
Можна очікувати, що з підвищенням температури коефіцієнт стисливості рідини повинен зростати. При нагріванні внаслідок теплового розширення обсяг рідини збільшується, і відстані між молекулами зростають. З цієї причини сили відштовхування між частинками зменшуються, і стиснення рідини полегшується.
Сукупність опитаних даних дозволила отримати емпіричну формулу для коефіцієнта стисливості рідини, яка має вигляд
З наведеного виразу для χ слід, що коефіцієнт стисливості рідин зростає з підвищенням температури і зменшується зі збільшенням тиску. Слід зауважити, що наведене співвідношення для χ є наближеним і придатне для порівняно обмеженій області тисків.
Речовини, які перебувають в рідкому стані з підвищенням температури набувають здатність до теплового розширення. Теплове розширення речовини характеризується коефіцієнтом об'ємного розширення:
який показує відносну зміну обсягу при зміні температури на 1 К. У рідин коефіцієнт об'ємного розширення значно менше, ніж у газів і дещо слабше залежить від температури.
Для різних рідин значення α при однакових температурах і тисках можуть змінюватися досить значно. Так, при 20º С для води α = 15 · 10-5 град-1, для бензолу 124 · 10-5, для рідкої вуглекислоти 1050 · 10-5, гліцерину 53 · 10-5 і т.д.
Зі сказаного вище про вплив зміни тиску і температури слід, що коефіцієнт об'ємного теплового розширення повинен зменшуватися з підвищенням тиску і рости з підвищенням температури. Експериментальні дані переконливо підтверджують справедливість цього твердження. Дійсно, з підвищенням температури α сильно зростає. Так, для рідкої вуглекислоти при підвищенні температури від 0 до 20º С коефіцієнт теплового розширення зростає вдвічі.
У зв'язку зі зміною властивостей рідини при зміні температури доречно відзначити особливості в поведінці води. Більшість рідин при підвищенні температури збільшують свій обсяг, зменшуючи при цьому свою щільність. Вода відрізняється відомої аномалією, яка полягає у тому, що в області температур від 0º С до 4º С підвищення температури призводить не до збільшення обсягу, а до його зменшення, так що при 4º С вода має максимальну щільністю. Ця аномалія пояснюється тим, що молекули води частково асоціюють, тобто збираються в групи з кількох молекул, утворюючи своєрідні великі молекули. Вода складається з трьох типів молекул, відповідних формулах H2O, (H2O) 2 і (H2O) 3, питома обсяг яких різний. При різних температурах співвідношення концентрацій цих груп молекул різна. Цим і пояснюється, що при певній температурі (4º С) питома обсяг води має мінімальне значення.
Розглядаючи властивості рідкого стану, має сенс зупинитися на питанні про теплоємності рідин. Внутрішня енергія рідин, як це вже було зазначено раніше, визначається не тільки кінетичної енергією теплового руху частинок, але і потенційною енергією їх взаємодії, тому закономірності, які були отримані для ідеальних газів, до рідин виявляються незастосовні.
Досвід показує, що теплоємність рідин залежить від температури, причому ця залежність у різних рідин різна. У одних рідин (і таких більшість) теплоємність з підвищенням температури збільшується, а в інших, навпаки, знижується. У деяких рідин теплоємність з підвищенням температури спочатку падає, а потім, пройшовши через мінімум, починає рости. Саме такий хід теплоємності спостерігається у води.
Як і в газах, у рідин розрізняють теплоємності при постійному обсязі і постійному тиску. Різниця цих теплоемкостей СР - СV дорівнює роботі PdV (Р - молекулярне тиск) благаючи рідини при його нагріванні на один градус, тому чисельне значення цієї різниці залежить від значення коефіцієнта об'ємного розширення рідини. Значення СР - СV у рідини не одно універсальної постійної R, а може бути і менше, і більше, в залежності від значення α і від величини внутрішніх сил взаємодії частинок рідини, проти яких здійснюється робота розширення.
Таким чином, теплоємність рідин залежить від їх молекулярної структури. Рідини з великою молекулярною вагою зазвичай мають більшу теплоємність. Особливо це чітко проявляється для органічних рідин, молекули яких складаються з великого числа атомів легких елементів Н, О, С, N. Ці молекули володіють великим числом ступенів свободи і теплоємність їх велика. Теплоємність таких рідин сильно залежить від температури. Для органічних рідин ця залежність має вигляд
де а і b - коефіцієнти, однакові для даного класу рідин, наприклад, спиртів, ефірів тощо
Отже, теплоємність рідин не може бути виражена такими простими формулами, як теплоємність ідеальних газів. Чисельні значення теплоємності можуть бути найрізноманітнішими.
Це цікаво
