Физические свойства жидкостей. Жидкость – это физическое тело, обладающее двумя отличительными особенностями: незначительным изменением своего объема под действием больших внешних сил и

Жидкость – это физическое тело, обладающее двумя отличительными особенностями: незначительным изменением своего объема под действием больших внешних сил и текучестью, то есть изменение своей формы под действием даже незначительных внешних сил.

Плотность r – масса единицы объема жидкости:

(1)

Плотность жидкостей уменьшается с увеличением температуры. Исключение представляет вода в диапазоне температур 0 – 4 °С, когда ее плотность увеличивается достигая наибольшего значения при t = 4 °С, r = 1000 кг/м³.

Удельный вес g– вес единицы объема жидкости:

(2)

Между плотность и удельным весом существует связь:

(3)

Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия, который представляет собой относительное изменение объема жидкости при изменении давления на единицу:

(4)

W₁ – первоначальный объем

W₂ – объем после сжатия.

Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модуль объемной упругости.

(5)

Коэффициент температурного расширения выражает относительное изменение объема при изменении температуры на один градус:

(6)

Вязкость –это способность жидкости оказывать сопротивление сдвигу её слоев, проявляется только в движущейся жидкости. Характеризуется коэффициентами кинематической и динамической вязкости.

n = μ/ρ, (7)

Единицей кинематического коэффициента вязкости является стокc (Ст), или 1 см²/с, а также сантистокс (сСт): 1 сСт=0,01 Ст. В системах МКГСС и СИ единицей кинематического коэффициента вязкости является м²/с: 1 м²/с=10⁴Ст.

Задачи

Задача 1.Определить изменение плотности воды при нагревании ее от температуры t₁=7ºC до t₂=97ºC.

Задача 2. Определить объем воды, который необходимо дополнительно подать в водопровод диаметром d = 500 мм и длиннойL = 1 км для повышения давления до Dp = 5∙10⁶ Па. Водопровод подготовлен к гидравлическим испытаниям и наполнен водой при атмосферном давлении. Деформацией трубопровода можно пренебречь.

Задача 3. Определить высоту подъема воды в стеклянном капилляре диаметром d=0,001 м. при температуре воды t₁=20 ºC и t₂=80 ºC.

Задача 4. Сосуд заполнен водой, занимающей объем V₁=2 м³ Насколько уменьшится и чему будет равен этот объем при увеличении давления на величину Dр=200кг/см³?

Задача 5. Увеличивается или уменьшается коэффициент объемного сжатия воды с увеличением ее температуры с 0 до 30 °С?

Задача 6.Определить изменение плотности воды при ее сжатии от р₁=1∙10⁵ Па до р₂=1∙10⁷ Па.

Задача 7.Определить плотности воды и нефти при t = 4 ºС, если известно, что 10 л воды при 4 ºС имеют массу mв=10 кг, а масса того же объема нефти равна mн = 8,2 кг.

Задача 8.Как изменится плотность бензина, если температура окружающей среды повысится с 20 до 70 ^оС. Принять плотность бензина при температуре 20 ^оС равной

800 кг/м³.