КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Физические свойства жидкости (кроме вязкости)
Плотность– масса жидкости m, заключенная в единице объема V
 .
| (1.11) |
Плотность меняется при изменении температуры и давления.
Удельный вес – вес жидкости G в единице объема V
 .
| (1.12) |
Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением
 .
| (1.13) |
Сжимаемость– свойство жидкостей изменять объем при изменении давления. Сжимаемость капельных жидкостей характеризуется коэффициентом объемного сжатия, который представляет собой относительное изменение объема жидкости на единицу изменения давления
 ,
| (1.14) |
где V – первоначальный объем жидкости;
Знак «минус» в формуле обусловлен тем, что положительному приращению давления р соответствует отрицательное приращение (уменьшение) объема.
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия называется модулем упругости
 .
| (1.15) |
В качестве примера, приведем значения модуля упругости стали и воды: 
. Таким образом, мы видим, что упругость воды всего только в 100 раз меньше упругости стали, значит, воду можно рассматривать как несжимаемое вещество.
Коэффициент объемного сжатияи модуль упругости капельных жидкостей практически не изменяется при изменении давления, и на практике очень часто их считают неизменными. Част при расчетах коэффициент объемного сжатия
воды принимают постоянным и равным 0,49×10–9 Па–1.
Сжимаемость характеризуется также отношением изменения давления к изменению плотности, равным квадрату скорости распространения звука в среде:
| (1.16) |
Очевидно, для малосжимаемой среды при больших изменениях давления изменение плотности незначительно и скорость звука получается большой, и наоборот, при большой сжимаемости скорость звука оказывается малой (для воздуха – 330 м/с).
Для оценки сжимаемости среды при ее движении важно не абсолютное значение скорости звука а, а относительное, которое называется числом Маха:
Ма = u/a.
Если скорость движения воздуха мала по сравнению со скоростью движения звука в ней, число Маха мало по сравнению с единицей и движущуюся среду можно рассматривать как несжимаемую жидкость. Скорость воздуха в воздуховодах, газа в газопроводах низкого давления и газоходах котельных установок не превышает 12 м/с. Следовательно, в практике теплоснабжения и вентиляции газ(воздух) можно рассматривать как несжимаемую жидкость. При движении газов со скоростью более 70 м/с влияние сжимаемости следует учитывать.
В отличие от капельных жидкостей газы характеризуются значительной сжимаемостью и высокими значениями коэффициента температурного расширения. Зависимость плотности газов от давления и температуры устанавливается уравнением состояния. Для совершенных газов (нет взаимодействия между молекулами) справедливо уравнение Клапейрона, позволяющее определить плотность газа при известных давлении и температуре
| (1.17) |
где р – абсолютное давление; R – удельная газовая постоянная (для воздуха R= 283 Дж/кг·К);
Т – абсолютная температура.
В технических расчетах плотность газа, приводят к нормальным физическим условиям
(t = 0ºC; p = 101325 Па) или стандартным условиям (t = 20ºC; p = 101325 Па)
Можно подсчитать, что в стандартных условиях плотность воздуха ρ= 1,21 кг/м3.
При других условиях плотность воздуха можно определить по формуле
 ,
| (1.18) |
где ρ0, Т0и р0 – плотность, температура и давление при известных стандартных условиях соответственно.
Сжимаемость газа зависит от характера процесса изменения состояния. Для изотермического процесса сжимаемость воздуха составляет примерно 9,8×104 Па, что превышает в 20000 раз сжимаемость воды.
Температурное расширение – увеличение объема капельных жидкостей, при увеличении температуры, характеризуется коэффициентом температурного расширения 
, выражающим относительное увеличение объема жидкости при увеличении температуры на 1 град.
 ,
| (1.19) |
где 
– изменение объема при повышении температуры на величину 
.
Если считать, что плотность не меняется при изменении давления, а только от температуры, то для расчета изменения плотности капельных жидкостей с изменением температуры можно использовать формулу
 ,
| (1.20) |
где 
– плотность при известной температуре 
.
Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |