15. Физические свойства жидкостей и газов
Поскольку газ – следующее агрегатное состояние вещества, то у этих форм вещества существует св-во, общее для обоих агрег. сост. Это св-во текучести.
Исходя из свойств текучести, рассм. жидкое и газообр. агрег. сост. вещ-ва, увидим, что жид-ть – то сост. вещ-ва, в кот. его уже невозможно сжимать (или можно сжать бесконечно мало). Газ – такое сост. того же вещ-ва, в кот. его можно сжать, то есть газ можно назвать сжимаемой жид-тью, точно так же, как и жидкость – несжимаемым газом. Др. словами, особых принц. различий, кроме сжимаемости, между газом и жидкостью не наблюдается. Несжимаемую жидкость, равновесие и движение кот. изучает гидравлика, наз. также капельной жидкостью.
Основные
свойства жидкости:
1)Плотность
жидкости
(Если рассм. произв. объем жидкости W, то
он имеет массу M. Если жид-ть однородна,
то есть если во всех напр-ниях ее св-ва
одинаковы, то плотность будет равна
ρ=M/W,
где M – масса жидкости.
Если требуется
узнать r в каждой точке А объема W, то
,
где D – элементарность рассматриваемых
характеристик в точке А); 2)Сжимаемость
(Хар-тся коэф-том объемного сжатия.
.
Из
формулы видно, что речь идет о способности
жид-тей уменьшать объем при единичном
изменении давления: из-за уменьшения
присутствует знак минус); 3)Температурное
расширение (
.
Суть явления
в том, что слой с меньшей скоростью
«тормозит» соседний. В итоге появляется
особое состояние жидкости, из-за
межмолекулярных связей у соседних
слоев. Такое состояние называют вязкостью.
Отношение
динамической вязкости к плотности
жидкости наз/ кинем/ вязкостью).
Поверхностное натяжение: из-за этого свойства жидкость стремится занимать наименьший объем, например, капли в шарообразных формах.
В заключение приведем краткий список свойств жидкостей, которые рассмотрены выше.
1. Текучесть.2. Сжимаемость.3. Плотность.4. Объемное сжатие.5. Вязкость.6. Температурное расширение.7. Сопротивление растяжению.8. Свойство растворять газы.9. Поверхностное натяжение.
16. Гидростатика, свойства гидростатического давления.
Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости и их практическое применение.
В покоящейся жидкости всегда присутствует сила давления, которая называется гидростатическим давлением. Жидкость оказывает силовое воздействие на дно и стенки сосуда. Частицы жидкости, расположенные в верхних слоях водоема, испытывают меньшие силы сжатия, чем частицы жидкости, находящиеся у дна.
Рассмотрим резервуар с плоскими вертикальными стенками, наполненный жидкостью (рис.2.1, а). На дно резервуара действует сила P равная весу налитой жидкости G = γ V, т.е. P = G.
Если эту силу P разделить на площадь дна Sabcd, то мы получим среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара.
Гидростатическое давление обладает свойствами.
Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости.
Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.
Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая свойства гидростатического давления а - первое свойство; б - второе свойство
Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве.