Тема 2 физические свойства жидкостей и газов
Газ (состояние вещества)
Справочник абитуриента. Химия - файл 8.doc
Атмосферное давление, его действие на организм человека. Закон Архимеда, закон Бернулли для газов. Главным представителем газообразных веществ является атмосферный воздух. Воздух, подобно жидким и твёрдым телам, находится под влиянием силы тяжести и вследствие этого производит давление на земную поверхность. В противоположность влиянию тяжести, у воздуха есть особое стремление, присущее всем газам, по возможности расшириться и занять, возможно, больший объём, то есть воздух обладает упругостью. Это свойство является причиной уменьшения плотности атмосферного воздуха в верхних слоях, так как силе расширения, или упругости слоя воздуха, лежащего на больших высотах, противодействует относительно меньшее давление остальных выше лежащих слоёв. Следствием лёгкой подвижности частиц воздуха является то, что всякое давление, производимое на воздушную массу, передается и распространяется равномерно во все стороны. То же самое происходит, если комната заперта, так как щели и поры стен вполне достаточны для того, чтобы передать атмосферное давление внутрь комнаты. Давление газов вызывается ударами огромного числа молекул газа и зависит от плотности расположения молекул от плотности газа , а также от энергии ударов отдельных молекул от температуры газа. Уменьшение плотности газа и снижение температуры уменьшают собственное давление газа. Молекулы движутся хаотично, поэтому давление газа действует во всех направлениях. Итальянский ученый Галилео Галилей первым понял, что толстый слой воздуха атмосфера , окружающий Землю, своим весом давит на поверхность Земли, то есть создает атмосферное давление , и именно это давление ограничивает максимальную высоту подъема воды в трубе при откачке с глубины эта высота водного столба составляет 10,34 м. Справедливость догадки Галилея доказали его ученики — Винченцо Вивиани и Эванджелиста Торричелли. Первый из них предложил использовать для измерения атмосферного давления не воду, а ртуть, плотность которой в 13,6 раза превышает плотность воды, что позволило значительно уменьшить размеры экспериментальной установки, а второй в г. Торричелли наполнил ртутью стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, закрыл ее отверстие и слегка погрузил трубку вверх дном в чашу со ртутью. После открытия отверстия часть ртути вылилась в чашу, а уровень ртути в трубке остановился на высоте примерно мм от ее поверхности в чаше. При этом давление атмосферы, которое передавалось ртути в трубке через ртуть в чаше, уравновесилось давлением столбика ртути. Человек почти не испытывает атмосферного давления, потому что оно уравновешивается давлением изнутри его тела. Барометр-анероид состоит из камеры К , воздух в которой разряжают создают вакуум. Волнистая гибкая крышка камеры играет роль мембраны М. С помощью передаточного механизма она соединена с пружиной П и стрелкой С. Эти деформации мембраны меняют положение стрелки на шкале. Давление воздуха p на значительных высотах h в горах, на верхних этажах высотных домов заметно меньше, чем вблизи поверхности Земли. При небольших изменениях высоты над поверхностью земли, в среднем на каждые 12 м , давление изменяется на 1 мм рт. Уменьшение давления с увеличением высоты объясняется как минимум двумя причинами: Манометры — это приборы для измерения давления газов в некоторых сосудах например, в баллонах. Большинство манометров создано для измерения давлений, значительно превышающих атмосферное, но существуют манометры специальной конструкции мановакуумметры , которые позволяют измерять давление значительно ниже атмосферного. Согласно закону Паскаля, силы давления со стороны жидкости действуют как на боковую поверхность погруженного тела, так и на оба его основания. Силы атмосферного давления, одинаково приложенные ко всем гидростатическим силам, уравновешиваются. Влияние атмосферного давления на организм человека. Сегодня каждый третий взрослый человек весьма чувствительно воспринимает любые погодные изменения. Таких людей, которые ощущают дискомфорт от магнитных бурь, колебаний погодных условий, солнечной активности, называют метео - или керосочувствительными греч. Влияние атмосферного давления на организм человека, уровня влажности, температуры окружающей среды, скорости ветра, потоков солнечной радиации и многих других факторов изучает наука биометрология. Для комфортного самочувствия человека необходимо, чтобы атмосферное давление составляло мм. Если же значение меняется более чем на 10 единиц как в большую, так и в меньшую сторону, человеческий организм реагирует общим ухудшением самочувствия. Циклоном называется сниженное атмосферное давление. Оно обычно сопровождается повышенной влажностью, облачностью, осадками и небольшим повышением температуры. Наиболее подвержены влиянию циклона люди, которые страдают от низкого артериального давления, нарушений функции дыхания или имеют проблемы с сосудами и сердцем. Общая слабость, затруднение дыхания, нехватка воздуха, одышка — все это основные проявления негативного воздействия циклона на человека. Они обусловлены тем, что воздух в это время весьма беден кислородом. При повышенном внутричерепном давлении люди во время циклона могут страдать от мигрени. Кроме того возможно ухудшение работы желудочно-кишечного тракта, которое связано с повышенным газообразованием и соответствующим растягиванием стенок кишечника. Самое главное во время прихода циклона — контролировать уровень кровяного давления в организме человека. Для этого следует употреблять в течение дня существенно больше жидкости. Контрастный душ, крепкий спокойный сон, утренняя чашка кофе, а также настойки лимонника, элеутерококка или женьшеня в течение дня помогут поддержать организм в хорошем состоянии ни не поддаться влиянию циклона. Антициклон представляет собой повышенное атмосферное давление. Оно, как правило, сопровождается ясной безветренной погодой и отсутствием резких перепадов уровня влажности или температуры. Влиянию антициклона чаще всего подвержены люди с повышенным давлением, а также аллергики и астматики. Последние две группы особенно остро реагируют на наличие в воздухе различных вредных примесей, количество которых в безветренную погоду увеличивается в разы. Основными проявлениями влияния антициклона являются сердечные и головные боли, снижение работоспособности, а также общая слабость и недомогание. Антициклон активно способствует снижению иммунитета и уменьшению лейкоцитов в крови, что в свою очередь влияет на подверженность организма инфекциям. Для облегчения влияния антициклона рекомендуется утром принять бодрящий контрастный душ, сделать легкую гимнастику, а также ограничить в течение дня потребление пищи, отдавая предпочтение фруктам, богатым калием. Чтобы минимизировать нагрузку на нервную и иммунную систему человека, лучше всего не начинать никаких важных дел, а по возможности отдохнуть и восстановить силы. Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека Действию повышенного атмосферного давления подвергается определенная категория лиц: Главное физиологическое действие повышенного атмосферного давления не в химических связях кислорода с гемоглобином или миоглобином, а в физических влияниях, оказываемых на состояние организма растворенными газами при их высокой концентрации. При нормальном атмосферном давлении количество кислорода в крови в виде физического раствора очень мало — 0,3 мл на г крови. При повышении давления вдыхаемого воздуха концентрация растворенного кислорода увеличивается строго пропорционально величине атмосферного давления. При погружении человека в воду давление столба воды над ним возрастает на 1 атм. Соответственно увеличивается количество растворенного кислорода в его тканях. Кислород растворяется не только в крови, но и в межтканевой жидкости и даже в протоплазме клеток. Поэтому общее количество растворенного в организме кислорода может достигать при многократном повышении атмосферного давления значительных величин. Избыточное количество кислорода, поступающего под большим парциальным давлением например, в 2 атм. При незначительно избыточных концентрациях кислорода и непродолжительном действии токсичность еще не проявляется. Более того, замечено, что при повышении парциального давления кислорода в раза по сравнению с нормальным работоспособность несколько возрастает вследствие некоторого общего возбуждения нервной системы. Такое состояние при дальнейшем повышении парциального давления кислорода или при его продолжительном действии сменяется угнетением нервных процессов и рядом расстройств физиологических функций. Замечено также, что очень длительное действие больших парциальных давлений кислорода облегчает возникновение воспалительных процессов в легких, так называемую пневмонию. Помимо кислорода, в виде физического раствора в организме находятся и другие газы, образующие воздух, — углекислый газ и азот. Растворение углекислого газа наружного воздуха ничтожно, так как содержание его в воздухе очень мало. Он растворяется в крови в больших количествах. Как известно, азот является индифферентным газом, т. Сколько его вдыхается в легкие, столько же выдыхается. Нахождение этого газа в виде физического раствора в тканях не сказывается на их физиологических функциях, но лишь до определенных границ. Если количество растворенного азота в организме резко возрастает в случае резкого повышения парциального давления этого газа , то начинает проявляться его токсическое действие, которое оказывает на организм еще более отрицательное влияние, чем токсичность кислорода. По этой причине при водолазных работах на больших глубинах в скафандр водолаза подается воздух из компрессора, находящегося на судне, в котором азот заменен гелием, так как последний не обладает токсичностью. Влияние на организм физически растворенных газов при длительном пребывании на больших глубинах не ограничивается их токсичностью. Главная опасность возникает тогда, когда растворенные в организме газы начинают выходить из раствора. Происходит это при переходе человека из области повышенного давления в область нормального давления, т. Если подъем совершается быстро, то в организме растворенные газы выходят из жидкости пузырьками. Пузырьки воздуха оказываются в тканях, лимфе, в крови, они закупоривают мелкие сосуды, мешая кровоснабжению органов. Если это произойдет в жизненно важных органах сердце, мозг , то может наступить смерть. Поэтому во избежание эмболии так называется закупорка кровеносного сосуда эмболом — пузырьком воздуха , подъем после глубоководных погружений должен совершаться очень медленно. При этом условии давление наружного воздуха снижается постепенно и растворенный в организме азот и кислород переносятся кровью к легким и только там переходят из растворенного состояния в газообразное и с выдохом удаляются из организма. Разработана специальная инструкция о замедленности подъема водолазов и работающих в кессонах из различных глубин. Она проявляется в сильных болях в органах, куда проникли пузырьки воздуха, чаще всего в нестерпимых болях в суставах. Есть только одно средство избавления от этого состояния: Туда нагнетают компрессором воздух до получения давления, соответствующего давлению воздуха, где раньше находился данный подводник. После этого давление в барокамере начинают очень медленно понижать, чтобы смогло произойти удаление растворенного в организме воздуха через легкие. Для проведения работ под водой или под землей в грунтах, насыщенных водой, сооружаются особые рабочие камеры - кессоны. При работе в кессонах различают три периода: Компрессия характеризуется незначительными функциональными нарушениями: Пребывание в условиях повышенного давления обычно сопровождается легкими функциональными нарушениями: Наблюдается усиление перистальтики кишечника, повышение свертываемости крови, уменьшение содержания гемоглобина и эритроцитов. Важной особенностью этой фазы является насыщение крови и тканей растворенными газами, особенно азотом. При этом организм находится под постоянным давлением столба воздуха окружающей атмосферы. На уровне моря эта величина равна ,3 кПа мм рт. Вследствие того, что наружное давление полностью уравновешивается внутренним, наш организм практически не ощущает тяжести атмосферы. Атмосферное давление подвержено суточным и сезонным колебаниям. Чаще всего эти изменения не превышают Па мм рт. Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний, и они практически не оказывают влияния на их самочувствие. Однако у определенной категории, например лиц пожилого возраста, страдающих ревматизмом, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изменение самочувствия, приводят к нарушению отдельных функций организма. С действием пониженного атмосферного давления человек сталкивается при полетах на летательных аппаратах, восхождении на горы, работе на открытых горных рудниках и т. Основным физиологическим фактором высоты является пониженное атмосферное давление и связанное с ним пониженное парциальное давление кислорода. Основная реакция организма на влияние высоты заключается в усилении дыхания. Понижение напряжения кислорода в артериальной крови вызывает возбуждение хеморецепторов сонных артерий, которое передается в продолговатый мозг к дыхательному центру, что и приводит к усилению дыхания. Легочная вентиляция на высоте возрастает в известных пределах. Благодаря этому организм может на указанных высотах обеспечиваться кислородом. Несмотря на то что главная реакция на высоту проявляется в увеличении вентиляции легких, тем не менее это не означает, что одно лишь усиление дыхания может полностью компенсировать те трудности, которые наступают для организма в условиях горных высот. При усилении дыхания действуют два фактора, влияющих отрицательно на работоспособность. Первый заключается в том, что при усилении легочной вентиляции увеличивается естественно, работа дыхательных мышц. Выполнение этой работы также требует дополнительного потребления кислорода. При гипервентиляции значительно понижается напряжение углекислого газа в альвеолярном воздухе, вследствие чего облегчаются условия перехода этого газа из крови в легкие. Горная болезнь наступает в результате понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к кислородному голоданию тканей. Могут возникнуть одышка, приступы удушья, головная боль, головокружение, нарушение координации движений, сна, сердцебиения, тошнота, иногда рото-носовые кровотечения, изменения зрения, обоняния, вкуса. При более глубокой гипоксии отмечаются нарушения работы сердца: Нарушается моторная и секреторная функции желудочно-кишечного тракта, меняется периферический состав крови. Проявления горной болезни уменьшаются в результате длительного пребывания на высоте, привыкания к горному климату, или, иначе, акклиматизации. Одним из важнейших физиологических механизмов акклиматизации на горных высотах является усиленная деятельность кроветворных органов. Она проявляется в увеличении в крови количества эритроцитов и гемоглобина. Благодаря этому может транспортироваться больше кислорода. Акклиматизация охватывает и другие физиологические процессы — дыхание, кровообращение и кроме того, происходит процесс акклиматизации в тканях и клетках организма, например в мышцах увеличивается количество миоглобина и повышается активность окислительно-восстановительных ферментов. Все это способствует поддержанию нормальной деятельности организма при пониженном потреблении кислорода. Все законы гидростатики справедливы и для газов при условии, что давление и плотность их существенно не меняются. Закон Бернулли применяется в пульверизаторах и при расчете подъемной силы, действующей на крыло самолета. Крыло самолета имеет такую форму, что нижняя поверхность плоская, а верхняя — выпуклая. При движении воздух обтекает крыло, причем скорость его над верхней частью больше, чем под нижней. По закону Бернулли, давление над крылом будет меньше, чем под крылом. Вследствие этого равнодействующая сил давления, которая называется подъемной силой крыла, будет направлена вверх. План-конспект урока закон Авогадро. Молярный объем газов Тема Закон Авогадро. Законы стехиометрии Качественный и количественный состав вещества. Закон простых объемных отношений. Молярные объемы газов и План механические свойства жидкостей и газов Судя по всему, атомы и молекулы, из которых они состоят, слабее связаны друг с другом, чем атомы в твердых телах. Вопросы к Госэкзамену по курсу общей физики из раздела Температура и ее измерение. Виды термометров и их применение. Величина Архимедовой силы определяется по закону Архимеда. Закон Архимеда Цель — убедиться на опыте, что сила Архимеда не зависит от плотности тела, а зависит от его объема. Урок физики по теме Механические свойства твёрдых тел. Закон Гука Дидактическая цель:
План: Механические свойства газов. Атмосферное давление, его действие на организм человека. Закон Архимеда, закон Бернулли для газов
Чтобы лучше разобраться с понятием твердых, жидких и газообразных сплошных сред, рассмотрим свойства чистых[3] постоянного химического состава материалов. В качестве примера возьмем воду. Из физики известно, что чистые вещества могут находиться в четырех агрегатных состояниях: Ниже для иллюстрации приведена фазовая диаграмма для воды. Физические свойства материалов определяются их межмолекулярным межатомным взаимодействием. При низких температурах малых энергиях имеет место кристаллическая структура молекулы или атомы жестко связаны между собой и колеблются около центров кристаллической решетки, а среда принято называть кристаллической. В физике принято говорить, что имеет место дальний порядок. При этом в самой решетке могут присутствовать ее нарушения — дислокации, вакансии отсутствие атома в узле решетки и т. Нас в первую очередь будет интересовать вопрос об изменении характеристик сплошной среды под действием сил. Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Для деформации кристалла требуется приложить к нему большие усилия, в связи с этим кристаллические твердые тела считаются несжимаемыми. Рассмотрим стержень из твердого материала, постоянного поперечного сечения, к концам которого приложено напряжение рис. Диаграммы растяжения для обобщенного материала. В этой области справедлив закон Гука. Для этого участка деформация обратима — после снятия нагрузки деформация исчезает, такая деформация принято называть упругой -. При этом ряд материалов имеет четко выраженную площадку текучести образец продолжает деформироваться и при постоянной нагрузке рис. В первом случае участок - участок пластической деформации, участок - участок текучести. Деформация материала в точке А рис. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к разрушению материала при достижении - предела прочности. Следует отметить, что наибольшие деформации, которые может выдержать материал, не определяются протяженностью области текучести. В случае если область текучести велика, то материал принято называть пластичным. Такой материал, как сталь, способен выдерживать большие нагрузки без разрушения. Наоборот, в случае если область текучести невелика, то данный материал хрупок. Хрупкие материалы, как к примеру чугун, разрушаются при деформациях. В ряде случаев пластичные материалы могут разрушаться и при малых деформациях к примеру, сталь при низких температурах. Прочностные характеристики твердых материалов существенным зависят от температуры материала. С повышение энергии количество нарушений кристаллической решетки растет, причем данный процесс идет в динамике где то они исчезают, а где то снова образуются. По достижению некоторого энергетического порога упругость пропадает. В этом случае имеет место ближний порядок , а такой материал принято называть жидким. Так же примерно одинаковы и плотности жидкой и кристаллической фаз. Так плотность воды , плотность бензинов , керосинов - , дизельных топлив - , нефтей. При этом, жидкость вследствие разрыва связей приобретает новое свойство текучесть - способность деформироваться под действием сколь угодно малых внешних воздействий, до тех пор пока внутренние касательные напряжения не станут равными нулю. С повышением температуры текучесть тела увеличивается. При этом жидкость, как и твердое тело — несжимаема плотность остается практически неизменной. Дальнейшее повышение температуры приводит к полному разрыву связей отсутствию ближнего порядка. Материал в таком состоянии принято называть газом. Для газообразных тел характерной особенностью является хаотическое движение и столкновение молекул в пространстве. По этой причине газы обладают не только текучестью, но и сжимаемостью. Рассмотрим сосуд, заполненный жидкостью, с площадью основания и вертикальными стенками. Приложим силу и увеличим давление в объёме на величину Dp рис. Сплошная среда при этом сожмётся, уменьшив свой объём на величину. Коэффициент объёмного сжатия имеет размерность Па Знак минус показывает, что объём уменьшается под действием сжатия. Модулем объёмной упругости принято называть величина, обратная:. Обе эти величины зависят от температуры и вида жидкости. Для большинства жидкостей с повышением температуры плотность падает, исключением является вода плотность которой имеет максимум при 4 о С. По аналогии с 1. Как уже было отмечено выше, основное отличие газа от жидкости состоит по сути в том, что газ легко сжимается. Эта особенность газа должна учитываться, когда скорость движения или скорость движения в нём твёрдого тела становится соизмеримой со скоростью звука или превышает её. В отличие от газа жидкость имеет четко выраженную граничную поверхность между ней и окружающим её газом, которая принято называть свободной поверхностью. В поле сил тяжести свободная поверхность жидкости имеет горизонтальный профиль. В условиях невесомости, благодаря поверхностному натяжению, свободная поверхность сферична. В случае если пространство не замкнуто, то объём газа может неограниченно возрастать. В газе можно неограниченно уменьшать давление и повышать температуру, и при этом свойства газа будут меняться непрерывно. В жидкости давление может уменьшаться до некоторого значения, ниже которого начинается образование внутри неё газовых пузырьков, и начинаются фазовые переходы, которые качественно меняют свойства текучей среды. То же самое может происходить и при повышении температуры жидкости. В МСС часто используется двухпараметрическая или простая среда. Здесь - удельная отнесенная к единице массы внутренняя энергия. Отметим так же, что уравнение Ван-Дер-Вальса, используется и для описания жидкостей, но в обычных условиях оно дает только качественное описание. Где - плотность, соответствующая давлению - модуль объёмного сжатия, порядок которого равен 10 4 МПа. Так для воды используются следующие значения определяющих констант: Такой газ принято называть термически и калорически совершенным или политропным. Вязкость жидкостей и газов. Элементарная площадка поверхности, разделяющей слои 1 и 2, движется вместе с жидкостью. При этом слой жидкости 1 скользит по слою 2 с относительной скоростью. Молекулы газа участвуют в движениях двух видов:. Молекулы движутся хаотически беспорядочно, при этом они переходят из одного слоя в другой, пересекая площадку. Молекулы, имеющие упорядоченную скорость , переходят в слой 2 и замедляют его движение, а такое же количество молекул, попавшее в слой 1 из слоя 2, ускоряет слой 1. Так как вес, сила Архимеда и сила сопротивления , для малых скоростей движения известны, а шарик движется равномерно, то коэффициент вязкости легко вычисляется. Стоит сказать, что для непрозрачных жидкостей используют Энглера, с помощью которого определяют условную вязкость, которая измеряется в о Е — градусах Энглера. Как следствие этого коэффициент диффузии в жидкости в сотни раз меньше коэффициента вязкости. При этом существует много жидкостей, для которых закон Ньютона не выполняется. Такие жидкости называются неньютоновскими , а наука о характере зависимости принято называть реологией греч. Более подробно их свойства будут рассмотрены позднее в 4-ой главе. Вследствие этого на искривлённой поверхности раздела сред должны возникать растягивающие усилия, стремящиеся выпрямить границу раздела. Растягивающие напряжение сила на единицу длины принято называть коэффициентом поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения падает с ростом температуры и практически не зависит от давления. Поверхностное натяжение должна быть снижено с помощью поверхностно-активных веществ ПАВ , к числу которых относятся моющие средства. Наиболее четко данное свойство жидкостей проявляется на границе раздела трех сред газ, жидкость, твердое тело. Различают смачивающие и несмачивающиеся жидкости рис. Угол - принято называть углом смачивания. Смачивающая и несмачивающая жидкости. Важно заметить, что для сферических образований капля, пузырь, шар формула принимает вид:. Здесь - радиус сферического образования. Здесь - температура в градусах Цельсия. Подводя итоги, напомним, что МСС оперирует с моделями сплошной среды. Использование какой-либо модели для описания характеристик реальной среды, определяется условиями, в которых находится данная среда. Так, к примеру, в случае если скорость газа мала число Маха, равное отношению скорости к скорости звука, меньше 0,2 газ можно считать несжимаемой жидкостью. Стекло обычно описывается как твердое деформируемое тело, но с физической точки зрения является жидкостью с аномально высокой вязкостью. Обратим еще раз внимание на рис. Из него следует, что одно и тоже вещество исходя из условий давления и температуры может находиться в различных агрегатных состояниях. Данная диаграмма и ей подобные, отвечают случаю равновесных процессов для химически однородных веществ. Так жидкость, подвергающаяся нагреву, может переходить в пар при кипении, в данном случае новая фаза образуется в виде пузырьков либо на нагреваемой поверхности сосуда, либо в самой жидкости. Аналогичным образом, при резком падении давления в жидкости в ней образуются паровые пузырьки, данное явление носит название кавитация от лат. В дальнейшем пузырьки перемещаются в область с повышенным давлением и схлопываются, с образованием ударной волны, что приводит к разрушению обтекаемых жидкостью твердых поверхностей. В средах, состоящих из нескольких веществ, фазовые переходы имеют свою специфику. Так в газовых смесях воздух, природный газ , конденсация идет для различных компонент при различных давлениях и температурах. Движение - неотъемлемое свойство материи, в связи с этим в окружающем нас мире мы постоянно сталкиваемся с различными видами движения, в т. Существует два подхода к описанию движения сплошной среды. По методу Лагранжа рассматривается движение каждой частицы жидкости. Пусть в начальный момент времени частица занимает положение с координатами. Кривая, описываемая последовательными положениями движущейся точки, принято называть траекторией. Эти уравнения определяют положение движущейся частицы в каждый момент времени t и представляют в параметрической форме уравнение траектории. Переменные , называются переменными Лагранжа. Лагранжевы координаты - это параметры, которые характеризуют каждую точку среды и не меняются в процессе движения частицы. Скорость движущейся точки равна производной по времени от радиуса-вектора движущейся частицы и представляет собой вектор с проекциями:. Так как оси Oxyz ортогональны, величина скорости модуль определится через проекции формулой:. В случае если через s обозначить длину дуги траектории, отсчитываемой от неподвижной точки, то:. При описании движения сплошной среды по Эйлеру, ее движение определяется через поле мгновенных скоростей сплошной среды. По этой причине поле скорости задаются как функция геометрических координат и времени:. Линией тока принято называть линия, касательная к которой в каждый момент времени совпадает с направлением вектора скорости. Следовательно, уравнение линий тока имеет вид:. Характеристики сплошной среды поле скорости, поле давлений, поле напряжений и т. Для метода Эйлера скорость есть функция как координат, так и времени. По этой причине ускорение, а также другие гидромеханические величины, которые меняются вместе с движением объёма жидкости, выражаются через специальный вид производной, которая определённым образом связана с полем скорости. Вместе с тем эта производная должна быть связана с движением частиц жидкости или газа субстанции. Такую производную называют полной или субстанциальной ее оператор имеет вид:. Материальная полная или индивидуальная производная по t от любой величины к примеру, плотности r определится следующим образом:. Изменение плотности среды в точке. Стоит сказать, что для несжимаемой среды , при этом должна быть и не равно 0 так как среда неоднородная. Величина принято называть конвективной производной. Физический смысл по Лагранжу - производная по времени температуры какой-то частицы, где бы она ни находилась. Физические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Классификация и особенности категории "Физические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Астрономия и космонавтика Банковское, биржевое дело и страхование Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Биология, естествознание, КСЕ Бухгалтерский учет и аудит Военное дело и гражданская оборона География и экономическая география Геология, гидрология и геодезия Государство и право Журналистика, издательское дело и СМИ Иностранные языки и языкознание История и исторические личности Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Краеведение и этнография Криминалистика и криминология Кулинария и продукты питания Культура и искусство Литература Маркетинг, реклама и торговля Математика Медицина Международные отношения и мировая экономика Менеджмент и трудовые отношения Музыка Педагогика Политология Предпринимательство, бизнес и коммерция Программирование, компьютеры и кибернетика Производство и технологии Психология Разное Религия и мифология Сельское, лесное хозяйство и землепользование Сестринское дело Социальная работа Социология и обществознание Спорт, туризм и физкультура Строительство и архитектура Таможенная система Транспорт Физика и энергетика Философия Финансы, деньги и налоги Химия Экология и охрана природы Экономика и экономическая теория Экономико-математическое моделирование Этика и эстетика. Математика Физические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Количество просмотров публикации Физические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Модулем объёмной упругости принято называть величина, обратная: Уравнения состояния бывают двух типов. Термическое уравнение состояния Калорическое уравнение состояния Здесь - удельная отнесенная к единице массы внутренняя энергия. Для больших давлений и температур предпочтительней двучленное уравнение состояния: Молекулы газа участвуют в движениях двух видов: Для измерения вязкости используют приборы называемые визкозиметры. Важно заметить, что для сферических образований капля, пузырь, шар формула принимает вид: Для воды справедлива зависимость: Для различных жидкостей растворимость газов различна и изменяется с увеличением давления. Методы описания движения сплошной среды. Локальная и субстанциональная производная. Скорость движущейся точки равна производной по времени от радиуса-вектора движущейся частицы и представляет собой вектор с проекциями: В случае если через s обозначить длину дуги траектории, отсчитываемой от неподвижной точки, то: Следовательно, алгебраическая величина модуля скорости будет определяться формулой: Движение принято называть равномерным, в случае если величина скорости постоянна: По этой причине поле скорости задаются как функция геометрических координат и времени: Следовательно, уравнение линий тока имеет вид: Такую производную называют полной или субстанциальной ее оператор имеет вид: Материальная полная или индивидуальная производная по t от любой величины к примеру, плотности r определится следующим образом: Рассмотрим полную производную по времени от температуры. По Эйлеру это будет выглядеть следующим образом: Банк учебных материалов referatwork. Авторские права на базы данных учебных материалов защищены с Учебники по этой дисциплине. Похожие работы по этой теме. Вязкие напряжения в жидкостях и газах.
Стейк семги на гриле
Статистические методы исследования состава населения
Задачи строительного проекта
Аллергический дерматит половых органов
Каталог kohler на русском языке