Лекция 2. Физические свойства жидкостей

1. Жидкости и их главнейшие отличия от твердых и газообразных тел.

2. Плотность и удельный вес однородной жидкости.

3. Упругие свойства жидкостей

4. Внутреннее трение или вязкость,

5. Капиллярность, поглощение газов жидкостями .

6. Особые свойства воды

7. Свойства идеального газв

1. Жидкости и их главнейшие отличия от твердых и газообразных тел

Жидкости — вещества в конденсированном агрегатном состоянии, промежуточном между состояниями газов и твердых тел. При высоких температурах они имеют сходство с газообразным состоянием, а при низких — с твердым. Благодаря этому жидкости обладают свойствами как газов, так и твердых тел.

Так, например, как и в газах, всякое повышение или понижение давления в однородной жидкости распространяется по всем направлениям с одной и той же (звуковой) скоростью, оставаясь в то же время неизменным по своей величине. В отличие от газов жидкости, как и твердые тела, мало сжимаемы и не распространяются по всему объему, т. е. могут иметь свободную поверхность.

Как и в кристалле, молекулы жидкости колеблются (I0¹³ колебаний в секунду) около временного положения равновесия ничтожно короткий срок (10^-10 сек), но в отличие от кристалла молекулы жидкости несоизмеримо чаще меняют это положение равновесия, переходя из одного места в другое. Если отвлечься от колебательной составляющей движения, молекула жидкости описывает в своем плавном движении траекторию в виде ломаной линии, похожей на траекторию газовых молекул. Вследствие этого в отличие от твердых тел жидкости не имеют в конечном объеме кристаллической решетки, т. е. характеризуются неправильным расположением своих молекул.

Как и газы, жидкости характеризуются текучестью, и, как твердые тела — упругостью на растяжение и сдвиг. Последняя обычно замаскирована большой текучестью.

2. Плотность и удельный вес однородной жидкости

Плотностью ρ называется физическая величина, характеризующаяся распределением массы жидкости по объему.

Жидкость считают однородной, если плотность ее во всех точках одна и та же.Для однородной жидкости плотность равняется отношению массы тела М (кг) к его объемуW( м³⁾;

(1)

Удельным весом называется физическая величина, характеризующая распределение силы тяжести по объему.

Для однородной жидкости удельный вес можно определить из отношения силы тяжести тела G к его объему:

(2)

Между удельным весом и плотностью существует зависимость

, (3)

Удельный вес и плотность жидкости зависят от температуры. Известно, что удельный вес воды (при нормальном атмосферном давлении) принимает максимальное значение при 4°С и уменьшается при изменениях температуры в любую сторону. Однако изменения удельного веса воды с изменением температуры довольно незначительны, как это видно из табл. 2.1 (все значения даны при нормальном атмосферном давлении).В условиях работы сооружений водоснабжения и гидротехнических сооружений температура воды обычно колеблется в пределах 0—35° С, следовательно, удельный вес и плотность в практических расчетах можно принимать постоянными и равными , . .

Таблица 2.1.

Удельный вес воды при различной температуре

t°	0	4	10	20	30	40	60	100
, н/м3	9806	9807	9801	9789	9764	9730	9642	9399