Новости  Акты  Бланки  Договор  Документы  Правила сайта  Контакты
 Топ 10 сегодня Топ 10 сегодня 
  
17.12.2015

Физические свойства жидкости

КАТЕГОРИИ: Основные физические свойства жидкости и газа К основным физическим свойствам жидкости и газа относятся: плотность, удельный вес, сжимаемость, температурное расширение, вязкость. Для жидкостей дополнительно важными свойствами являются физические свойства жидкости, поверхностное натяжение и капиллярность. Физические свойства жидкости обладают свойством растворимости в жидкостях. Физические свойства жидкости однородной жидкости2. Плотность физические свойства жидкости удельный вес связаны между собой зависимостью:2. С ростом температуры плотностьжидкости и газа уменьшается кроме воды. Более подробно зависимость плотностигаза от температуры будет рассмотрена ниже. Также плотность жидкости и газа зависит от давления. Для жидкости эта зависимость незначительная, а плотность газа существенно зависит от давления. Данные зависимости будут приведены ниже. Сжимаемость — свойство жидкости обратимо изменять свой объем при изменении внешнего давления. Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия b р Па -1который равен:физические свойства жидкости. Знак минус в формуле 2. Подставив эти значения в формулу физические свойства жидкости. Жидкости, очищенные от пузырьков нерастворенного воздуха и других газов, сжимаются крайне незначительно. Так, при повышении давления на 0,1 МПа объем воды уменьшается всего на 0,005 %. Величина, обратная b р, называется объемным модулем упругости жидкости Е ж Па :. В расчетах адиабатный модуль применяют в случаях, когда можно пренебречь теплообменом с окружающей средой, например в быстротечных процессах гидравлический удар, быстрое сжатие жидкости и т. В остальных случаях используют изотермический модуль упругости жидкости, который несколько меньше адиабатного. Изотермический модуль упругости жидкости уменьшается с увеличением температуры и физические свойства жидкости с повышением давления Температурное расширение — свойство жидкости обратимо физические свойства жидкости свой объем при изменении температуры. Для жидкостей оно характеризуется коэффициентом температурного расширения β Т Физические свойства жидкости -1 или 0С -1 :2. Связь между объемом Физические свойства жидкости, давлением p и абсолютной температурой T идеального газа описывается уравнением Клапейрона, которое объединят уравнения Бойля — Мариотта и Гей-Люссака:. Менделеев объединил уравнение Клапейрона с законом Авогадро и получил следующее уравнение:2. Физическая сущность R — работа расширения физические свойства жидкости кг газа при нагревании на 1 Это уравнение называется уравнением Клапейрона — Менделеева. Реальные газы их смеси в условиях, далеких от сжижения, практически подчиняются тем же законам, что идеальные. Поэтому при проектировании систем вентиляции зданий и сооружений можно пользоваться уравнениями 1. Вязкость — свойство жидкости и газа оказывать сопротивление физические свойства жидкости движению сдвигу их частиц. Впервые гипотезу о силах внутреннего трения в жидкости высказал Физические свойства жидкости. Ньютон в 1686 г. Спустя почти 200 лет в 1883 г. Петров экспериментально подтвердил данную гипотезу и выразил ее математически. При слоистом течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки скорости движения физические свойства жидкости слоев u различны рис. Максимальная скорость будет у верхнего слоя, скорость слоя, соприкасающегося со стенкой, будет равна нулю. Из-за разности скоростей будет происходить относительный сдвиг соседних слоев, а их на границе возникать касательные напряжения τ. Для однородных жидкостей и газов уравнение для определения касательных напряжений τ Па при слоистом движении физические свойства жидкости следующий вид и называется уравнением Ньютона — Петрова:2. Градиент скорости может быть физические свойства жидкости, так и отрицательным. Поэтому в уравнении 2. При постоянстве τ касательных напряжений по всей поверхности соприкасающихся слоев полная касательная сила сила трения Т будет равна:2. При увеличении температуры вязкость жидкостей уменьшается, а газов увеличивается. В физические свойства жидкости вязкость обусловлена силами молекулярного сцепления, которые с увеличением температуры ослабевают. В газах вязкость в основном вызвана хаотичным тепловым движением молекул, скорость движения физические свойства жидкости увеличивается с повышением температуры. Между движущимися относительно друг друга слоями газа происходит постоянный обмен молекулами. Переход молекул из одного слоя в соседний, который двигается с иной скоростью, приводит к переносу определённого физические свойства жидкости движения. В результате медленные слои ускоряются, а более быстрые замедляются. Поэтому, при увеличении температуры вязкость газов увеличивается. Динамическую вязкость газов в зависимости от температуры можно определить, используя формулу Сазерленда:2. С увеличением давления вязкость жидкости увеличивается, которое может быть вычислено по следующей формуле:2. Для газов m незначительно зависит от давления при его изменении от 0 до 0,5 МПа. При дальнейшем увеличении давления вязкость газа растет по зависимости, физические свойства жидкости к экспоненте. Например, при увеличении давления газа от 0 до 9 Физические свойства жидкости m увеличивается почти в пять раз. Сопротивление растяжению для жидкостей из-за наличия сил межмолекулярного притяжения может достигать значительной величины. Так, в очищенной от примесей и дегазированной воде кратковременно удалось получить растягивающие напряжения до 28 МПа. Технически чистые жидкости, содержащие пузырьки газов и твердые частицы примесей практически не сопротивляются растяжению. В газах расстояния между молекулами значительны и межмолекулярные силы притяжения крайне невелики. Поэтому, в механике жидкости и газа принято считать, что сопротивление растяжению в жидкостях и газах равно нулю. Растворимость газов в жидкости — это способность молекул газа из окружающей среды проникать во внутрь жидкости через ее свободную поверхность. Этот процесс продолжается до полного насыщения жидкости газом или смесью газов. Количество растворенного газа в единице объема жидкости зависит от рода газа физические свойства жидкости жидкости, ее температуры и давления на свободной поверхности. Впервые это явление исследовал английский химик Генри в 1803 г. При понижении давления растворенный газ выделяется из жидкости. В ней образуются пузырьки, заполненные парами физические свойства жидкости и газом, выделившимся из данной жидкости. При повышении температуры растворимость газа в жидкости практически всегда физические свойства жидкости. Так, при кипячении воды, физические свойства жидкости в ней газы можно почти полностью удалить. Парообразование — свойство жидкостей превращаться в пар, т. Парообразование, происходящее на поверхности жидкости, называется испарением. Все жидкости без исключения испаряются. Испаряемость жидкости зависит от типа жидкости, температуры и внешнего давления на свободной поверхности. Чем выше температура и чем меньше давление на поверхности жидкости, тем быстрее происходит процесс испарения. Количество пара, которое может содержаться в окружающей газовой среде, не является бесконечным. Оно ограничено некоторым уровнем, называемым состоянием насыщения. При этом количество испарившейся жидкости равно количеству жидкости, превратившейся из пара в физические свойства жидкости процесс конденсации. Плотность и давление насыщенного пара зависит от температуры и типа жидкости, при фиксированной температуре плотность и давление насыщенного пара для определенной жидкости есть величины постоянные. В жидкости всегда имеются физические свойства жидкости пузырьки газа, при нагревании жидкости у стенок сосуда, поскольку там наибольшая температура, во внутрь этих пузырьков происходит испарение жидкости до тех пор, пока давление насыщенных паров в пузырьке не станет равно наружному давлению. При дальнейшем увеличении температуры размеры пузырька увеличиваются, под действием выталкивающей силы силы Архимеда он отрывается от стенки, достигает свободной поверхности и лопается. Парогазовая смесь попадает в окружающую газовую среду. При достижении определенной температуры процесс образования парогазовых пузырьков происходит во всем объеме жидкости. Физические свойства жидкости отмечалось выше, количество растворенного в жидкости газа зависит и от давления. Поэтому кипение жидкости может происходить при понижении давления на свободной поверхности. Процесс парообразования во всем объеме жидкости с образованием парогазовых пузырьков называется кипением. Кипение происходит при определенных температуре и давлении. Эта температура называется точкой кипения, а давление — давлением насыщенных паров р физические свойства жидкости. Например, при температуре 100 0С для воды давление насыщенных паров равно примерно 0,1 МПа, а при 20 0С — 0,0024 МПа. Таким образом, для закипания воды, температура которой равна 20 0С, необходимо либо нагреть ее при атмосферном давлении до 100 0С, либо снизить абсолютное давление на свободной поверхности до 0,0024 МПа без нагревания. В некоторых гидравлических устройствах возможно уменьшение давления ниже атмосферного, например, на входе в насос физические свойства жидкости всасывании жидкости. При уменьшении физические свойства жидкости давления до р н. Пузырьки в подавляющем большинстве случаев увлекаются потоком жидкости в область повышенного давления. Внутри пузырьков начинается конденсация пара, а находящийся там газ вновь растворяется в жидкости. Происходит, так называемое, «схлопывание» пузырьков, что сопровождается физические свойства жидкости гидроударами, шумом и вибрацией. В результате снижается КПД и подача насоса или производительность турбины. Поверхность обтекаемого тела при этом может разрушаться. Этот процесс называется кавитацией от лат. Явление кавитации известно в науке и технике немногим больше сотни лет. Впервые это явление обнаружил английский инженер Фруд в 1894 году при испытании английских миноносцев. Тогда же он ввел термин «кавитация». Кавитация находит и полезное применение. Например, при бурении горных пород и обработке поверхностей за счет кавитационной эрозии. Поверхностное натяжение — напряжения, возникающие в поверхностном слое жидкости и вызываемые силами межмолекулярного притяжения. Сравним воздействие на молекулу А, находящуюся внутри жидкости, с молекулой В, находящейся вблизи поверхности раздела жидкости и газа рис. Молекула А окружена другими молекулами со всех сторон и силы притяжения со стороны окружающих молекул уравновешены. Молекулу В, находящуюся у границы с газом, окружают другие молекулы только со стороны жидкости, молекул со стороны газа практически нет. Поэтому, для молекулы В равнодействующая всех сил направлена вниз во внутрь жидкости. В результате в поверхностном слое жидкости возникают дополнительные напряжения сжатия. Вследствие этого жидкость стремится принять такую форму, при которой ее свободная поверхность минимальна. Например, в невесомости жидкость принимает сферическую форму, такую же форму стремятся принять капли воды и масла на раскаленной плите. В случае соприкосновения жидкости с твердым телом жидкость может смачивать поверхность этого тела, а может и не смачивать. Поведение жидкости будет зависеть физические свойства жидкости величины сил сцепления молекул жидкости и молекул твердого тела. В первом случае, если силы сцепления между молекулами самой жидкости больше сил сцепления между молекулами жидкости и твердого тела, то капля физические свойства жидкости на поверхности данного тела будет образовывать слегка сплюснутую сферу например, капля ртути на поверхности стекла. Во втором случае, когда силы взаимодействия между молекулами жидкости и твердого тела больше сил взаимодействия между молекулами самой жидкости, то капля жидкости растекается по поверхности твердого тела. Так капля воды растекается на той же физические свойства жидкости поверхности, причем общая внешняя поверхность бывшей капли воды увеличивается. В первом случае жидкость смачивает поверхность твердого тела, а во втором — не смачивает. Если поместить тонкую трубку капилляр в достаточно большой сосуд, то вследствие несмачивания или смачивания жидкостью стенок капилляра поверхность жидкости мениск имеет выпуклую форму в первом случае и вогнутую — во втором случае рис. Силы взаимодействия между физические свойства жидкости жидкости и молекулами стенки вызывают на поверхности жидкости дополнительное давление. Это давление обусловлено силами поверхностного натяжения и для выпуклой поверхности оно положительно и направлено во внутрь жидкости, для вогнутой поверхности — отрицательно и направлено в противоположную сторону. В результате при вогнутом мениске жидкость под действием разности давлений на поверхности сосуда и на поверхности мениска будет подниматься в капилляре на высоту h рис. При выпуклом мениске жидкость наоборот — будет опускаться в капилляре. Физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах, называется капиллярностью от лат. Высота подъема или опускания жидкости в капилляре h м определяется по формуле:2. Для воды при 20 0С формула 1. Капиллярные явления имеют место как в природе влагообмен в почве и растенияхтак и в технике действие фитилей, впитывание физические свойства жидкости пористыми средами, неразрушающий контроль микротрещин и др. Это явление может приводить к сырости в цокольных и первых этажах зданий, если гидроизоляция выполнена некачественно. Идеальная жидкость Идеальной жидкостью называется несуществующая жидкость, в которой отсутствуют силы внутреннего трения, она не изменяет свой объем при изменении давления и температуры и совершенно не сопротивляется разрыву. Таким образом, идеальная жидкость представляет собой упрощенную модель реальной жидкости. Использование модели идеальной жидкости позволяет значительно физические свойства жидкости способы решения гидравлических задач. Вместе с тем, использование данной модели не позволяет получить объективную картину процессов, происходящих при движении реальной жидкости. Поэтому, для достижения необходимой точности в расчетах полученные уравнения для идеальной жидкости корректируются поправочными коэффициентами. Орг - 2014-2016 год. Использование материала без проставленной ссылки на источник не красиво!

  Комментарии к новости 
 Главная новость дня Главная новость дня 
9 лет поздравления
Красивые ручки для письма
Baxi eco four 24 инструкция
Структурно функциональная характеристика спинного мозга
Закон о публичной информации украина
Лечение гипотиреоза без гормонов
Изготовление оружия в домашних условиях статья
Приказ т 11а образец заполнения
Виды процентных ставок и способы начисления процентов
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Повышенное содержание мочевой кислоты
Баон дисконт на савеловской каталог
Расписание автобуса смоленск починок
Схема вязания шапки с косами спицами
Необычные поздравления со свадьбой
Расписание междуреченск кемерово
Должностная инструкция рабочего по обслуживанию здания