Основные физические свойства. Гидростатическое давление. Лекция №1

1.

ЛЕКЦИЯ №1
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА.
ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ
ДАВЛЕНИЕ

2.

ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Основные физические свойства жидкостей.
2. Растворимость газов в жидкостях, условия
перехода жидкости в газообразное состояние.
Давление насыщенных паров, кавитация. Модель
идеальной жидкости.
3.Силы, действующие в жидкостях.
4. Гидростатическое давление и его свойства.

3.

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
Жидкость есть физическое тело,
не обладающее способностью
сохранять форму и
принимающее форму оболочки
или сосуда, в который оно
заключено

4.

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
Плотность
жидкости
Сжимаемость
жидкости
Физические
свойства
жидкостей
Температурное
расширение
жидкости
Вязкость
жидкости

5.

ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТИ
Плотностью называют
количество покоящейся
массы жидкости
заключенной в единице
ее объема
m V
Т0С
отн ж в
G V mg V g
[ ] [ ] [g] кГ с м кг м
2
4
3

6.

ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТИ
Типы градуировки ареометров:
– Приборы, показывающие либо
абсолютное, либо относительное
значение плотности;
– Приборы, показывающие плотность в
условных градусах (градусы Боме, Брикса
или Балминга). В системные единицы эти
градусы могут быть пересчитаны по
специальным формулам;
– Приборы, по которым определяют
концентрацию растворенного вещества в
объемных или весовых процентах.
А – шкала
ареометрическая
В – шкала
термометрическая

7.

СЖИМАЕМОСТЬ ЖИДКОСТИ
Сжимаемость –
свойство жидкостей
изменять свой объем
под действием
давления
V V0 (1 p dp )
1 dV
р
V dp
Еж 1 р
0 (1 p dp )

8.

ТЕМПЕРАТУРНОЕ
РАСШИРЕНИЕ ЖИДКОСТИ
Коэффициент температурного
расширения представляет
относительное изменение
объема при изменении
1 dV
Т
V dТ
температуры на один градус
V V0 (1 Т dТ)
0 (1 Т dТ)

9.

ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТИ
Вязкостью называют способность жидкости
оказывать сопротивление относительному
движению (сдвигу) ее слоев
(du dy )
P F (du dy )

10.

ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТИ
Размерность
система Си;
: Па с
1П 1 дин с см2
СГС;
П – Пуаз;
–
– система
1Па с 10П
Размерность
система Си;
: м2 с
–
1Ст 1см2 с – система СГС;
Ст – Стокс; 1м2 с 1 104 Ст
Влияние температуры на
динамический коэффициент
вязкости
0 е а ( Т Т0 )
а – коэффициент, зависящий от рода
жидкости; для масел: а=0,025-0,035
Влияние давления на
динамический коэффициент
вязкости
0е
b( Р Р0 )
b – коэффициент, значение которого для
минеральных масел изменяется в пределах
0,02-0,03

11.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ
Вискозиметр Энглера
Вискозиметр Оствальда
Е ж в
в ж ж
в в
рж ж
в
рв в
Кt ж ж
К рж ж
0
0,07310 Е
0,0631
0
Е
Вискозиметр Уббелоде

12.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ
Вискозиметр Гепплера
Вискозиметр Воларовича
d 2 ( ш ж )g
18h
0
f (m m 0 )
N
К( ш ж )

13.

РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ В
КАПЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ
Растворимость газов в капельных жидкостях
характеризуется коэффициентом растворимости,
который равен отношению объема растворенного
газа к объему растворителя
k Vг Vж
Vг Vж k p p 0

14.

ПАРООБРАЗОВАНИЕ
Парообразование –
свойство
капельных жидкостей
изменять свое агрегатное
состояние на газообразное

15.

СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В
ЖИДКОСТИ
Массовые – силы, величина которых
пропорциональна массе жидкости (сила
тяжести, силы инерции)
Р ma
Р х ma x
Р у ma у
Р z ma z
Рх Х ах
Ру Y ау
Рz Z аz

16.

СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В
ЖИДКОСТИ
Поверхностные – силы, при равномерном
распределении по поверхности, пропорциональные
площади, на которую действуют эти силы
Гидромеханическое давление
р lim P f
f 0
Касательные напряжения трения
lim P f
f 0

17.

СВОЙСТВА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО
ДАВЛЕНИЯ
1-ое свойство – Гидростатическое давление
всегда направлено по нормали к
поверхности внутрь выделенного объема
2-ое свойство – В любой точке жидкости
гидростатическое давление не зависит от
ориентации площадки, на которую оно
действует
3-е свойство – В различных точках
покоящейся жидкости гидростатическое
давление различно и является функцией
координат точки

18.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
ДАВЛЕНИЯ
р2
Па
кПа
МПа
бар
кгс/см2
Па
1
10-3
10-6
10-5
10,2·10-6
кПа
103
1
10-3
10-2
10,2·10-3
МПа
106
103
1
10
10,2
бар
105
102
0,1
1
1,02
кгс/см2
98000
98
0,098
0,98
1
р1