Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Перечислите свойства которыми обладают жидкости/
Основные физические свойства жидкостей
Понятие жидкости и ее свойства
Бесплатная помощь с домашними заданиями
Физические свойства жидкостей проявляются в особенностях их поведения в различных условиях. Они лежат в основе многих законов и зависимостей гидравлики. Рассмотрим основные физические свойства капельных жидкостей. Плотность воды при 4 0 С -. Удельный вес воды при 4 0 С -. Между удельным весом и массовой плотностью существует такое же соотношение, как между массой и весом, учитывая, что , - получим. В общем случае для неоднородной, сжимаемой жидкости плотность зависит от координаты точки , времени - , температуры - и давления , то есть. Изменение давления и температуры приводит к изменению расстояния между молекулами жидкости, а, следовательно, к изменению плотности. На практике применяют еще относительную плотность жидкости , равную отношению плотности жидкости к плотности воды при 4 0 С. Для воздуха при нормальных условиях, то есть при температуре и атмосферном давлении мм рт. Сжимаемость- свойство жидкости изменять свой объем под действием давления. Величина, обратная коэффициенту , представляет собой объемный модуль упругости. Для капельных жидкостей модуль несколько уменьшается с увеличением температуры и возрастает с повышением давления. Например, для воды при атмосферном давлении или. Такого же порядка модуль упругости и для других капельных жидкостей, например для минеральных масел он равен приблизительно. Как следует из формулы 1. Поэтому в большинстве случаев капельные жидкости можно считать практически несжимаемыми, то есть принимать их плотность не зависящей от давления. Но при очень высоких давлениях и упругих колебаниях сжимаемость жидкостей следует учитывать. Различают адиабатный и изотермический модуль упругости. Первый больше второго приблизительно в 1,5 раза и проявляется при быстротечных процессах сжатия жидкости без теплообмена. Приведенные выше значения являются значениями изотермического модуля. Средние значения изотермического модуля упругости некоторых жидкостей приведены в Приложении 5. Для оценки сжимаемости газов коэффициент объемного сжатия мало пригоден, так как его значение резко изменяется с изменением давления. Эту оценку удобнее производить с помощью уравнения состояния газа. При атмосферных условиях, близких к обычным, состояние газа с достаточной точностью описывается уравнением Клапейрона г. Для изотермического процесса уравнение состояния принимает форму уравнения Бойля-Мариотта г. Для некоторой зафиксированной массы газа это уравнение может быть записано так:. Рассмотрим два примера, полагая в обоих случаях. Найти относительное изменение объема газа при повышении давления. Эти примеры подтверждают, что относительная сжимаемость газа существенно изменяется с изменением абсолютного давления. Еще важнее, что сжимаемость газа несоизмеримо больше сжимаемости капельной жидкости. Вот почему при решении обычных задач гидродинамики сжимаемостью капельной жидкости можно пренебречь, а сжимаемость газа следует, в принципе учитывать. Было бы, однако, неправильным капельную жидкость всегда считать несжимаемой, а газ в любом случае рассматривать как сжимаемую жидкость. При значительных и резких изменениях давления объем капельной жидкости может, несмотря на малую относительную её сжимаемость, измениться настолько, что неучёт этого изменения привел бы к грубой ошибке. В качестве примера можно привести гидравлический удар в трубах, вызываемый резким изменением давления. Задачу о гидроударе в трубах ученые долго не могли решить в частности и потому, что по многовековой традиции рассматривали капельную жидкость как абсолютно несжимаемую. Эта задача впервые была решена Н. Доказанная им теорема учитывает сжимаемость жидкости и деформацию трубопровода. С другой стороны, при незначительных изменениях давления и относительно небольшой по сравнению со скоростью звука скорости потока можно пренебрегать даже сжимаемостью газа. Газы также можно считать несжимаемыми в случаях движения, когда относительные изменения плотности малы, то есть. Газы, как известно, сопротивления действию растягивающих сил не оказывают, заполняя любой предоставленный им объём, как бы велик он не был. Что касается капельных жидкостей, то к ним растягивающие силы могут быть приложены, но возникающие при этом напряжения чаще всего пренебрежительно малы. В качестве примера обычно приводят самую распространённую на земле жидкость — воду. Для её разрыва в обычных условиях технической практики достаточно усилия в 10 миллионов раз меньшего в расчёте на единицу площади чем для разрыва углеродистой стали. Вместе с тем известно, что напряжение на разрыв в дистиллированной воде, содержащейся во вращающейся вокруг поперечной оси капиллярной трубки рис. Эти, противоречивые на первый взгляд, наблюдения говорят лишь о том, что в обычных условиях, когда растяжению подвергаются загрязнённые примесями технические жидкости, напряжением на разрыв можно пренебречь, и лишь в особых случаях эти напряжения могут кратковременно достигать значительных величин. В общем же случае пределом прочности капельной жидкости следует считать абсолютное давление парообразования, которое при любой температуре имеет положительное значение что соответствует положительной величине напряжения сжимающей силы. Температурное расширение —способность жидкости изменять свой объем при изменении температуры. Для воды коэффициент возрастает с увеличением давления и температуры:. Для минеральных масел в диапазоне давлений коэффициент объёмного расширения -. Вязкость —свойство жидкостисопротивляться сдвигу скольжению ее слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкости при движении возникают касательные напряжения. Вязкость - свойство, противоположное текучести: Идеальная жидкость обладает свойством абсолютной текучести. Рассмотрим течение потока вязкой жидкости вдоль плоской стенки рис. Пусть частицы движутся параллельными слоями без поперечного перемешивания ламинарное течение. Под действием внутреннего трения скорость будет уменьшаться по мере приближения к стенке, пока у самой стенке не станет равной нулю, то есть. Выделим в потоке два параллельных стенке слоя, расстояние между которыми. Пусть скорость жидкости, принадлежащей слою равна , а слою соответствует скорость , где - приращение скорости от слоя к слою. Согласно гипотезе, высказанной впервые И. Ньютоном в г. Петровым в г. Величина градиента в зависимости от выбранного направления может быть положительной и отрицательной. С тем чтобы величину получать всегда положительной, в формулу введено его абсолютное значение;. Возникающие вследствие вязкости касательные напряжения в жидкости зависят от молекулярных связей. К ньютоновским жидкостям относятся вода и другие жидкости с высокой текучестью, а также газы. Все жидкости, не подчиняющиеся закону вязкого трения Ньютон, соответственно называются аномальными или неньютоновские жидкости. К ним относятся суспензии, коллоиды и др. Вязкость жидкости могут менять полимерные добавки, поверхностно-активные вещества и т. Поведение различных аномальных жидкостей под нагрузкой и их динамические свойства изучаются в реологии, выводы которой имеют большое значение, как для механики жидкости, так и для теории пластичности. Из закона трения 1. Изложенное позволяет сделать вывод, что трение в жидкостях, обусловленное вязкостью, подчинено закону, принципиально отличному от закона трения твердых тел, где сила трения зависит от нормального давления и не зависит от площади трущихся поверхностей. В международной системе единиц СИ динамическая вязкость выражается в следующих единицах: В физической системе СГС за единицу динамической вязкости принимается пуаз в память французского врача Пуазейля, исследовавшего законы движения крови в сосудах человека ;. В технической системе единиц динамическая вязкость имеет размерность. Наряду с динамической вязкостью во многих выводах и расчетах используется кинематическая вязкость , представляющая собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единицей измерения кинематической вязкости в системе СГС является стокс в честь английского физика Стокса. Сотая доля стокса называется сантистоксом: Объясняется это различием природы вязкости в жидкостях и газах. В жидкостях молекулы расположены гораздо ближе друг к другу чем в газах , и вязкость вызывается силами молекулярного сцепления. Эти силы с увеличением температуры уменьшаются, поэтому вязкость падает. Для чистой пресной воды зависимость коэффициент динамической вязкости от температуры определяется формулой Пуазейля. С увеличением температуры от 0 до 0 С вязкость воды уменьшается почти в 7 раз см. При температуре 20 0 С динамическая вязкость воды равна пуаз. В газах же вязкость обусловлена, главным образом, беспорядочным тепловым движением молекул, интенсивность которого увеличивается с повышением температуры. Поэтому увеличивается число столкновений молекул и динамическая вязкость газов с увеличением температуры возрастает. Вода принадлежит к наименее вязким жидкостям. Лишь немногие из практически используемых жидкостей например, эфир и спирт обладают несколько меньшей вязкостью, чем вода. Наименьшую вязкость имеет жидкая углекислота в 50 раз меньше вязкости воды. Все жидкие масла обладают значительно более высокой вязкостью, чем вода касторовое масло при температуре 20 0 С имеет вязкость в раз большую, чем вода при той же температуре. Вязкость жидкостей измеряют при помощи вискозиметров. Наиболее распространенным является вискозиметр Энглера, который представляет собой цилиндрический сосуд диаметром мм, с короткой трубкой диаметром 2,8 мм, встроенной в дно. Аналогия в математическом описании процессов теплопроводности, диффузии и вязкостного трения позволяет рассматривать динамическую вязкость как проводимость количества движения. Молекулярные связи в жидкости по всем направлениям однородны. Однако однородность молекулярных связей нарушается на её границах с газом и твердыми телами. Со стороны газов и несмачиваемых твердых тел они оказываются слабее, чем внутри жидкости. Со стороны смачиваемых твердых телпрочнее. Равновесие внутри капли обеспечивается однородностью силового поля по всем направлениям со стороны молекул типа 1. Каждая молекула поверхностного слоя сжимает жидкость внутри капли с силой. Равнодействующая сила молекулярного давления направлена внутрь жидкости и называется силой поверхностного натяжения. Силы поверхностного натяжениястремятся придать объему жидкости сферическую форму и вызывают некоторое дополнительное давление. Однако это давление заметно сказывается лишь при малых объемах жидкости и для сферических объемов капель определяется формулой. Коэффициент - величина, равная силе, с которой две соседние частицы свободной поверхности взаимодействуют друг с другом в пределах разделяющей их линии. Исходя из определения, имеет размерность энергии на единицу площади или силы на единицу длины. Для различных жидкостей, граничащих с воздухом, при температуре 20 0 С коэффициент имеет значения, приведённые в таблице 1. С ростом температуры поверхностное натяжение уменьшается. Силы поверхностного натяжения удерживают свободную поверхность от разрушении и стягивают ее, стремясь свести к минимуму. Как известно из всех возможных форм тела минимум свободной поверхности имеет шар. Шаровую форму и принимает капля в невесомости, когда отсутствуют другие силы. В трубках малого диаметра капиллярах дополнительное давление, обусловленное поверхностным натяжением, вызывает подъем или опускание жидкости относительно нормального уровня, характеризующий капиллярность жидкости рис. Если стенки капилляра смачиваются, то местное снижение молекулярного давления в нём создает перепад, который уравновешивается весом жидкости за счет высоты капиллярного поднятия. В капиллярах из не смачиваемых материалов наблюдается снижение уровня жидкости. С явлением капиллярности приходится сталкиваться при использовании стеклянных трубок в приборах для измерения давления, а также в некоторых случаях истечения жидкости. Большое значение приобретают силы поверхностного натяжения в жидкости, находящейся в условиях невесомости. Поверхностное натяжение жидкости чувствительно к её чистоте и температуре. Вещества, способные в значительной степени снизить силы поверхностного натяжения, называются поверхностно-активными веществами ПАВ. При повышении температуры величина поверхностного натяжения уменьшается, а в критической точке перехода жидкости в пар обращается в нуль. У молекул жидкости возможно повышение кинетической энергии за счет колебательного движения. На контакте с газом это позволяет молекуле оторваться от жидкой среды и перейти в газовую. В результате этого над её поверхностью образуются пары жидкости. Таким образом , испарением называется процесс перехода из жидкого или твердого состояния в газообразное пар. Чем выше концентрация паров над поверхностью жидкости, тем выше вероятность и обратного процесса — перехода отдельных частиц пара в жидкость. Этот процесс происходит до тех пор, пока пар над поверхностью жидкости не станет насыщенным. Если внешнее давление при данной температуре станет равным давлению, то испарение переходит в кипение. Соответствующая этому состоянию температура называется температурой кипения. Каждому значению температуры, например воды, соответствует давление, при котором наступает кипение Таблица 1. Испаряемость свойственна всем капельным жидкостям, однако интенсивность испарения неодинакова у различных жидкостей и зависит от условий, в которых они находятся. В закипевшей жидкости устанавливается температура и давление точки кипения. Повышение температуры или снижение давления приводит к увеличению интенсивности кипения. В гидросистемах нормальное атмосферное давление является лишь частным случаем. Обычно в гидросистемах приходится иметь дело с испарением, а иногда и кипением жидкостей в замкнутых объемах при различных температурах и давлениях. Поэтому более полной характеристикой испаряемости является давление насыщенных паров ,выраженное в функции температуры. Чем больше давление насыщенных паров при данной температуре, тем больше испаряемость жидкости. С увеличением температуры давление увеличивается, однако, у разных жидкостей в разной степени. Если для простой жидкости рассматриваемая зависимость является вполне определенной, то для сложных жидкостей, представляющих собой многокомпонентные смеси например, для бензина и др. Давление насыщенных паров возрастает с увеличением части объема, занятого жидкой фазой. Обычно значения упругости паров сложных жидкостей даются для отношения паровой и жидкой фаз, равного 4: Зависимость давления насыщенных паров от температуры для некоторых жидкостей приведены в таблице 1. Давление насыщенных паров некоторых жидкостей,. Кавитация в гидросистемах возникает в результате местного уменьшения давления ниже давления насыщенных паров этой жидкости при данной температуре. Если понижение давления происходит вследствие местного повышения скорости в напорном потоке капельной жидкости, то кавитацию называют гидродинамической ; в случае же понижения давления вследствие прохождения в жидкости акустических волн — акустической. Кавитация сопровождается вибрацией, шумом, эрозионным разрушением рабочих органов, а также снижением кпд гидротурбин, насосов, гребных винтов и т. Искусственная акустическая кавитация лежит в основе большинства практических применений ультразвука очистка материалов от окалины, передача и прием информации и т. Растворимость газов в жидкостях характеризуется количеством растворенного газа в единице объема жидкости. Растворимость газов различна для разных жидкостей и изменяется с увеличением давления. Относительный объем газа, растворенного в жидкости до ее полного насыщения, можно считать по закону Генри прямо пропорциональным давлению, то есть где - объем растворенного газа, приведенный к нормальным условиям ;. При понижении давления выделяется растворенный в жидкости газ, причем интенсивнее, чем растворяется в ней. Это явление может отрицательно сказываться на качестве работы гидросистем и способствовать появлению кавитации. Явление поглощения веществ или газов на поверхности твердого тела или жидкости называется адсорбцией. Адсорбцию применяют для очистки воды, газов например, воздуха в противогазе , в вакуумной технике, хромотографии и т. Системы, состоящие из нескольких фаз, называются многофазными полифазными. Простейшим случаем многофазной системы являются двухфазные системы. Как уже указывалось, в гидравлике и аэродинамике реальная жидкость обычно заменяется моделью в виде непрерывной среды. Однако в некоторых особых случаях приходится сталкиваться с нарушением сплошности непрерывности жидкости. В таких случаях можно, как правило, выделить границы раздела, отделяющие одну непрерывную среду фазу от другой, причем при переходе через такие границы свойства жидкости меняются скачкообразно. Для примера можно назвать следующие многофазные системы: Во всех этих примерах первая из указанных фаз основная условно называется непрерывной, вторая — дискретной. При некоторых условиях многофазные системы могут переходить в однородные гомогенные и наоборот. Например, в воде при обычных условиях находится растворенный воздух. С образованием двухфазных систем связаны процессы фазовых переходов. Наоборот, при понижении давления жидкости до уровня давления насыщенного пара жидкость вскипает, образуя пузыри, заполненные насыщенными парами воды. Количество дискретной фазы в непрерывной среде определяется величиной объемной концентрации. Обычно за объемную концентрацию принимается отношение объема, занятого дискретной фазой, к общему объему многофазной системы. Защита персональных данных ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ. На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше Цели подготовки выпускной квалификационной работы и основные требования к ее содержанию I. Основные понятия и определения II. Основные методы конкурентной борьбы II. Основные понятия, которые должны быть усвоены в процессе изучения темы глоссарий II. Цель, задачи и основные направления деятельности Центра. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Для неоднородной жидкости плотность в данной точке определятся по формуле: Для неоднородной жидкости удельный вес в данной точке. Между удельным весом и массовой плотностью существует такое же соотношение, как между массой и весом, учитывая, что , - получим , где ускорение свободного падения. Различают техническую и физическую атмосферу.
Химическая промышленность отраслевая структура
Написать жалобу на мирового судью
Сумерки стихи беллы
Свойства жидкостей. Основные физические свойства жидкости
Звездные войны войны клонов тесты
Как сделать разварки на ваз
Как починить однорукий кран на кухне
Основные физические свойства жидкости
Spb startup day 2017
Освобождение от уплаты акциза
Физические свойства жидкости
Спорт плюс кушва каталог товаров
Евгения стихи про имя
В каких войсках лучше служить по контракту
Какими общими свойствами обладают жидкости?
Ведьмак 2 зашифрованная рукопись ингредиенты где взять