Физ свойства жидкости

Основные физические свойства жидкостей.

=== Скачать файл ===

Гидравлика — наука, изучающая законы равновесия и механического движения жидкостей и разрабатывающая методы применения этих законов для решения различных прикладных задач. Гидравлика — техническая механика жидкостей, при решении практических задач широко используются те или иные допущения, упрощающие рассматриваемый вопрос. Поэтому гидравлические решения сплошь и рядом носят приближенный характер. Очень часто они основываются на результатах экспериментов — используются эмпирические и полуэмпирические формулы. При этом стремятся к оценке только главных характеристик изучаемых явлений и часто оперируют теми или иными осредненными величинами. Экспериментальные исследования в гидравлике имеют важное значение. Еще Леонардо да Винчи по этому поводу заметил: Кроме гидравлики технической механики жидкостей , вопросы покоя и движения жидкостей изучает теоретическая гидромеханика, имеющая строго математический характер. Эти решения не всегда могут быть применимы для расчетов, но они помогают раскрывать общие закономерности изучаемых явлении. В настоящее время почти во всех областях техники, в том числе и в пищевой промышленности, применяются различные гидравлические устройства. Без гидравлики практически невозможно было бы проектирование и применение различных аппаратов, машин и механизмов. Гидравлика является одной из древнейших наук, развивающейся более XX веков. Первым научным трудом в области гидравлики считается трактат Архимеда III век до н. Теория, изложенная в этом труде, до сих пор лежит в основе учения о равновесии плавающих тел, хотя сведения о некоторых гидравлических законах были известны и ранее, т. В Древнем Египте, Индии, Китае были построены каналы и водохранилища грандиозных по тем временам размеров. Вот некоторые их характеристики: Некоторые каналы, построенные в низовьях Аму-Дарьи используют по сей день после реставрации и реконструкции. В Х — ХI веках на Руси уже существовали водопроводы из гончарных и деревянных труб. Возрождение и подъем в развитии гидравлики начался только через 17 веков после Архимеда. Торичелли получил формулу скорости истечения невязкой жидкости из резервуаров через отверстия. Паскаль открыл закон о передаче давления в жидкости, на основе которого были созданы простые гидростатические машины. Исаак Ньютон в г. Однако указанные работы касались только отдельных разделов гидравлики, несмотря на попытку Леонардо да Винчи связать гидравлические законы с механическими. Формирование гидравлики как науки на прочной теоретической основе стало возможным после публикации работ членов Российской Академии: Бернулли инженерная гидравлика , Л. Эйлера классическая гидромеханика , таким образм, их можно рассматривать как основоположников гидравлики. Бернулли в году опубликовал выведенное им уравнение, которое служит основой теоретических построений и практических расчетов в гидравлике, в гидродинамике. Ломоносов изобрел универсальный барометр, вискозиметр. Первый справочник по гидравлике издал А. Велики заслуги зарубежных ученых Шези, Дюбуа, Вентури, Вейсбаха, Базена, Рейнольдса и других; русских и советских ученых Громеко И. Жуковский — основатель научной школы аэродинамики. Жидкость представляет собой физическое тело, в котором силы межмолекулярного сцепления меньше, чем у твердых тел. Поэтому частицы жидкости легкоподвижны и приобретают как поступательное, так и вращательное движение, различают капельные и газообразные жидкости. Капельные жидкости характеризуются большим сопротивлением сжатию, практически полной несжимаемостью, малым сопротивлением растягивающим и касательным усилиям, что обусловлено незначительностью сил сцепления и сил трения между частицами жидкости и незначительной температурной расширяемостью. К капельным жидкостям относят воду, нефть, глицерин, бензин, спирт и т. Газообразные жидкости изменяют свой объем под влиянием указанных факторов в значительной степени, поэтому в гидравлике рассматривают обычно капельные жидкости, а газообразные рассматриваются в термодинамике и аэродинамике. При изменении давления или температуры жидкое тело может переходить в твердое или газообразное. Она весьма мало изменяет свой объем при изменении давления или температуры сходна в этом с твердыми телами. Она обладает текучестью, благодаря чему жидкость не имеет собственной формы и принимает форму того сосуда, в который она помещена в этом она сходна с газом. Жидкость настолько подвижна, что может течь под действием силы тяжести. Текучесть обусловлена тем, что в покоящемся состоянии она не способна сопротивляться внутренним касательным усилиям. Жидкость в покое не может иметь касательных напряжений и поэтому принимает форму сосуда, в который заключена. Как показывает опыт, жидкости, встречающиеся в природе, столь мало изменяют объем при изменении давления р и температуры Т , что этим изменением можно пренебречь и рассматривать ее как абсолютно несжимаемое тело. В газах же этими свойствами пренебрегать нельзя. В движущейся жидкости касательные напряжения имеют место. Именно при движении по поверхности скольжения жидких слоев друг по другу возникает трение, которое уравновешивает внутренние касательные силы. Свойство жидкости, обусловливающее возникновение в ней при движении касательных напряжении, называется вязкостью. При аналитических исследованиях для облегчения решения многих задач гидравлики часто пользуются понятием идеальной жидкости. Идеальной жидкостью называют воображаемую жидкость, которая характеризуется:. Идеальная жидкость в отличие от реальной жидкости в природе не существует. Ее создают в воображении как чисто отвлеченную модель жидкой среды. Но рассматривая вместо реальной жидкости идеальную, мы в ряде случаев не делаем большой ошибки. Только пренебрежение вязкостью может дать более или менее существенное расхождение с действительными условиями. Состояние и поведение применяемых в технике и производстве жидкостей находится в непосредственной зависимости от их физических свойств. Поэтому хотя физические свойства жидкостей изучаются в физике, но при расчетах в гидравлике пользуются некоторыми физическими характеристиками жидких тел, которые мы рассмотрим. Плотность характеризует распределение массы жидкости или газа по объему. В произвольной точке А плотность. Плотность однородной жидкости равна отношению массы жидкости к занимаемому ей объему:. Размерность плотности , где — единицы массы, а — единицы длины. В системе СИ — в технической системе. Плотность жидкостей зависит от температуры и давления. Все жидкости, кроме воды, характеризуются уменьшением плотности при росте температуры. Для условий основных гидравлических расчетов плотность воды можно принимать равной Удельный вес однородной жидкости определяется как отношение веса жидкости газа к занимаемому объему:. Учитывая, что , получим зависимость между плотностью и удельным весом, используемую в расчетах. Единицы удельного веса в системе СИ: Сжимаемость — свойство жидкостей изменять свой объем при изменении давления — характеризуется коэффициентом объемного сжатия сжимаемости , представляющим относительное изменение объема жидкости, при изменении давления на единицу:. Знак - указывает на то, что положительному приращению давления увеличению соответствует отрицательное приращение уменьшение объема. Учитывая неизменность массы, можно представить несколько в ином виде:. То есть коэффициент объемного сжатия определяет также относительное изменение плотности при изменении давления на единицу. Величина, обратная объемному коэффициенту сжатия, называется объемным модулем упругости жидкости. Объемный модуль упругости жидкости зависит от температуры и давления, поэтому жидкости не всегда точно следуют закону Гука. Сжимаемость жидкостей незначительна и в рассматриваемых в гидравлике явлениях, позволяет считать её несжимаемой, кроме отдельных случаев, которые оговариваются отдельно, например, гидравлический удар. То есть это можно утверждать, когда давление незначительно. Но если бы вода была действительно абсолютно несжимаемой, то уровень воды в океанах поднялся примерно на 30 м. Температурное расширение — это свойство жидкостей изменять свой объем при изменении температуры. Характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения температурного расширения , представляющим относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на единицу и при постоянном давлении:. Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу или скольжению ее слоев. Вязкость проявляется в том, что при относительном перемещении слоев жидкости на поверхности их соприкосновения возникают силы сопротивления, называемые силами внутреннего трения, или силами вязкости. Силы внутреннего трения впервые обнаружены Ньютоном. Он установил пропорциональность между силой внутреннего трения, площадью соприкосновения и относительными скоростями перемещения слоев. Петров в годы ХIХ в. Пусть между двумя пластинами и , одна из которых неподвижна, залита жидкость рис. Пластина , двигаясь со скоростью , увлекает за собой прилежащий слой с такой же скоростью. Следующие слои будут двигаться с несколько другими скоростями, которые меньше из-за сопротивления жидкости. Если слой имеет скорость , а слой — скорость , то а расстояние между ними по нормали. Сила трения при этом должна быть положительной. Касательным напряжением называется сила , приходящаяся на единицу площади , то есть:. Дальнейшие исследования показали, что численное значение касательного напряжения, возникающего вследствие действия силы внутреннего трения, равно:. На рисунке 2 показана деформация жидкого прямоугольника ABCD. Точка A пройдет путь , а точка B. Динамический коэффициент вязкости имеет физический смысл — это сила трения, возникающая при единичных площади и градиенте скорости. В гидравлических расчетах, кроме динамической вязкости, широко используется кинематическая вязкость кинематической вязкость называется, т. Динамическая и кинематическая вязкость связаны между собой следующим соотношением:. Отметим, что для жидкостей при увеличении температуры и уменьшаются примерно по экспоненциальному закону. Жидкости, для которых справедлив закон Ньютона, называются ньютоновскими. Однако существуют жидкости, для которых связь между и скоростью сдвиговой деформации выражаются другими соотношениями. Такие жидкости относятся к неньютоновским. Поделиться Поиск по сайту. Интересно знать Усиление отдельно стоящих фундаментов Светочувствительный аппарат глаза Класс Земноводные, или Амфибии Упражнения на перекладине Советы для родителей Память и ее тренировка Как защитить себя ВКонтакте? Категории Архитектура Биология География Искусство История Информатика Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Охрана труда Политика Правоотношение Разное Социология Строительство Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика. Орг - год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.

Почему пишет карта памяти повреждена

Виды детских рассказовпо картинкам

Витрум для детей состав витаминов

Физ свойства жидкости

Основные физические свойства жидкостей.

=== Скачать файл ===

Свойства жидкостей. Основные физические свойства жидкости

/ Основные физические свойства жидкости

Основы гидравлики

Report Page