Ìèð ñâàðêè - ñïðàâî÷íûé ïîðòàë - Ìåõàíèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ
 
ÌÈÐ ÑÂÀÐÊÈ
Ðåêëàìà
Ìåõàíèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ
Òâèòíóòü Íðàâèòñÿ


ññûëêà  Ââåäåíèå

ññûëêà  Ñòàòèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ

ññûëêà  Äèíàìèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ

ññûëêà  Ïðèëîæåíèå

ññûëêà  Ëèòåðàòóðà


 
Ââåäåíèå


Æèäêîñòè è ãàçû, â îòëè÷èå îò òâåðäûõ òåë, íå îáíàðóæèâàþò ñîïðîòèâëåíèÿ èçìåíåíèþ èõ ôîðìû ïðè ñîõðàíåíèè èõ îáúåìà ïîñòîÿííûì. Äëÿ èçìåíåíèÿ îáúåìà æèäêîñòè èëè óìåíüøåíèÿ îáúåìà ãàçà íóæíî ïðèêëàäûâàòü âíåøíèå ñèëû. Ýòî ñâîéñòâî æèäêîñòè íàçûâàåòñÿ óïðóãîñòüþ îáúåìà.

Äàâëåíèå (p) åñòü âåëè÷èíà, èçìåðÿåìàÿ ñèëîé, äåéñòâóþùåé ïåðïåíäèêóëÿðíî ê ïîâåðõíîñòè íà åäèíèöó ïëîùàäè.

Åäèíèöû èçìåðåíèÿ äàâëåíèÿ:

Í/ì2 (ÑÈ), äèí/ñì2 (ÑÃÑ), àòìîñôåðà ôèçè÷åñêàÿ (àòì), àòìîñôåðà òåõíè÷åñêàÿ (àò).

1 Í/ì2 = 10 äèí/ñì2
1 àòì = 1,013·105 Í/ì2
1 àò = 9,80665·104 Í/ì2


 
Ñòàòèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ


Âíåøíåå äàâëåíèå íà æèäêîñòü èëè ãàç ïåðåäàåòñÿ âî âñå ñòîðîíû ðàâíîìåðíî (çàêîí Ïàñêàëÿ).

Ñòîëá æèäêîñòè èëè ãàçà, íàõîäÿñü â îäíîðîäíîì ïîëå òÿãîòåíèÿ, ñîçäàåò äàâëåíèå, îáóñëîâëåíî âåñîì ýòîãî ñòîëáà. Åñëè æèäêîñòü è ãàç ñ÷èòàòü íåñæèìàåìûìè, òî äàâëåíèå

  ôîðìóëà 1)
  ãäå
ρ – ïëîòíîñòü æèäêîñòè èëè ãàçà;
g – óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ;
h – âûñîòà ñòîëáà.

Âåëè÷èíà äàâëåíèÿ íå çàâèñèò îò ôîðìû ñòîëáà, à îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî åãî âûñîòîé.

 ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäàõ âûñîòû ñòîëáîâ æèäêîñòåé îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíû ïëîòíîñòÿì æèäêîñòåé:

  ôîðìóëà 2)

Òåëî, ïîãðóæåííîå â æèäêîñòü èëè ãàç, èñïûòûâàåò äåéñòâèå âûòàëêèâàþùåé ñèëû, ðàâíîå âåñó âûòåñíåííîé èì æèäêîñòè èëè ãàçà (çàêîí Àðõèìåäà).


 
Äèíàìèêà æèäêîñòåé è ãàçîâ


Ïðè äâèæåíèè æèäêîñòè èëè ãàçà ñî ñêîðîñòÿìè, çíà÷èòåëüíî ìåíüøèìè, ÷åì ñêîðîñòü çâóêà â ýòèõ ñðåäàõ, ìîæíî ïðåíåáðå÷ü èõ ñæèìàåìîñòÿìè. Ïðè äâèæåíèè æèäêîñòåé è ãàçîâ âîçíèêàþò ñèëû òðåíèÿ. Åñëè ýòè ñèëû íåâåëèêè, èìè ïðåíåáðåãàþò è ðàññìàòðèâàåìûé ãàç èëè æèäêîñòü íàçûâàþò èäåàëüíîé æèäêîñòüþ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå ãîâîðÿò î âÿçêîé æèäêîñòè.

Äâèæåíèå èäåàëüíîé æèäêîñòè

Òå÷åíèå æèäêîñòè èëè ãàçà íàçûâàþò ñòàöèîíàðíûìè, åñëè ñêîðîñòü è äàâëåíèå îñòàþòñÿ ïîñòîÿííûìè â êàæäîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà, ãäå ïðîòåêàþò æèäêîñòü èëè ãàç.

 ýòîì ñëó÷àå ÷åðåç ëþáîå ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå òðóáû â åäèíèöó âðåìåíè ïðîõîäÿò ðàâíûå îáúåìû æèäêîñòè:

  ôîðìóëà 3)
  ãäå
S1 è S2 – ïëîùàäè äâóõ ðàçíûõ ñå÷åíèé òðóáû;
v1 è v2 – ñêîðîñòè æèäêîñòè â ýòèõ ñå÷åíèÿõ.

Ïðè èçìåíåíèè ñå÷åíèÿ òðóáû ìåíÿåòñÿ íå òîëüêî ñêîðîñòü äâèæóùåéñÿ æèäêîñòè, íî è äàâëåíèå, òàê ÷òî â ëþáîì ñå÷åíèè (ïðè ñòàöèîíàðíîì äâèæåíèè èäåàëüíîé æèäêîñòè) âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå

  óðàâíåíèå Áåðíóëëè 4)
  ãäå
p – äàâëåíèå;
ρ – ïëîòíîñòü æèäêîñòè;
h – âûñîòà äàííîãî ñå÷åíèÿ òðóáû íàä íåêîòîðûì óðîâíåì;
v – ñêîðîñòü äâèæåíèÿ æèäêîñòè â äàííîì ñå÷åíèè òðóáû (ðèñ.1,à).

Óðàâíåíèå (4) íîñèò íàçâàíèå óðàâíåíèÿ Áåðíóëëè. Èç ýòîãî óðàâíåíèÿ ñëåäóåò çàêîí Òîððè÷åëëè:

  çàêîí Òîððè÷åëëè 5)
  ãäå
v – ñêîðîñòü ÷àñòèö æèäêîñòè ïðè âûòåêàíèè èç ìàëîãî îòâåðñòèÿ â ñîñóäå; H – âûñîòà ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè íàä îòâåðñòèåì (ðèñ.1,á).
Ïîÿñíåíèå ê óðàâíåíèþ Áåðíóëëè
Ðèñ.1. à) Ïîÿñíåíèå ê ôîðìóëå (4); á) Âûòåêàíèå æèäêîñòè èõ ìàëîãî îòâåðñòèÿ

Äâèæåíèå âÿçêîé æèäêîñòè

Ïðè äâèæåíèè â æèäêîñòè òâåðäîãî òåëà (íàïðèìåð, øàðà) áëèæàéøèé ñëîé æèäêîñòè ïðèëèïàåò ê íåìó è äâèæåòñÿ âìåñòå ñ íèì; îñòàëüíûå ñëîè ñêîëüçÿò äðóã îòíîñèòåëüíî äðóãà. Ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà òâåðäîå òåëî, äâèæóùååñÿ âíóòðè âÿçêîé ñðåäû (æèäêîñòè èëè ãàçà), è íàïðàâëåííàÿ ïðîòèâîïîëîæíî ñêîðîñòè òåëà, íàçûâàåòñÿ ñîïðîòèâëåíèåì ñðåäû. Åñëè ïðè äâèæåíèè òåëà çà íèì íå âîçíèêàåò çàâèõðåíèé, òî ñîïðîòèâëåíèå ñðåäû ïðîïîðöèîíàëüíî ñêîðîñòè òåëà v.  ÷àñòíîì ñëó÷àå ïðè äâèæåíèè øàðà ðàäèóñà R ñîïðîòèâëåíèå ñðåäû

  ôîðìóëà Ñòîêñà 6)
  ãäå
η – êîýôôèöèåíò âíóòðåííåãî òðåíèÿ èëè âÿçêîñòü.

Åäèíèöû èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà âíóòðåííåãî òðåíèÿ:

êã/ì·ñ (ÑÈ), ã/ñì·ñ – ïóàç (ÑÃÑ);

1 êã/ì·ñ = 10 ã/ñì·ñ

Ôîðìóëà (6) íîñèò íàçâàíèå ôîðìóëû Ñòîêñà.

Ñêîðîñòü ðàâíîìåðíîãî (óñòàíîâèâøåãîñÿ) ïàäåíèÿ øàðèêà ìàëûõ ðàçìåðîâ â âÿçêîé æèäêîñòè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

  Ñêîðîñòü ðàâíîìåðíîãî ïàäåíèÿ øàðèêà â âÿçêîé æèäêîñòè 7)
  ãäå
ρ – ïëîòíîñòü øàðèêà;
R – ðàäèóñ øàðèêà;
ρæ – ïëîòíîñòü æèäêîñòè;
η – âÿçêîñòü æèäêîñòè;
g – óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ.

Îáúåì æèäêîñòè, ïðîòåêàþùåé â åäèíèöó âðåìåíè ïî êàïèëëÿðíîé òðóáêå ðàäèóñà R è äëèíîé l ïðè ðàçíîñòè äàâëåíèé p1–p2 íà êîíöàõ òðóáêè, ðàâåí

  Îáúåì æèäêîñòè, ïðîòåêàþùåé ïî êàïèëëÿðíîé òðóáêå 8)

Âÿçêîñòü æèäêîñòè è ãàçà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû.


 
Ïðèëîæåíèå


Òàáëèöà 1 — Âÿçêîñòü æèäêîñòåé (ïðè 18 °Ñ)
Âåùåñòâî Âÿçêîñòü, η, 10-2 êã/ì·ñ
Àíèëèí 0,46
Àöåòîí 0,0337
Áåíçîë 0,0673
Áðîì 0,102
Âîäà 0,105
Ãëèöåðèí 139,3
Êñèëîë 0,06
Ìàñëî êàñòîðîâîå 120,0
Ìàñëî ìàøèííîå ëåãêîå 11,3
Ìàñëî ìàøèííîå òÿæåëîå 66,0
Ìàñëî öèëèíäðîâîå î÷èùåííîå (40 °Ñ) 0,109
Ìàñëî öèëèíäðîâîå òåìíîå 24,0
Ïåíòàí 0,0244
Ðòóòü 0,159
Ñåðîóãëåðîä 0,0382
Ñïèðò ýòèëîâûé 0,122
Òîëóîë 0,0613
Óêñóñíàÿ êèñëîòà 0,127
Õëîðîôîðì 0,0579
Ýôèð ýòèëîâûé 0,0238


Òàáëèöà 2 — Âÿçêîñòü ãàçîâ (ïðè 0 °Ñ)
Âåùåñòâî Âÿçêîñòü, η, 10-2 êã/ì·ñ
Àçîò 1,67
Àììèàê 0,93
Âîäîðîä 0,84
Âîçäóõ (ñâîá. îò CO2) 1,72
Ãåëèé 1,89
Çàêèñü àçîòà 1,38
Êèñëîðîä 1,92
Ìåòàí 1,04
Îêñèä àçîòà 1,72
Îêñèä óãëåðîäà 1,67
Óãëåêèñëûé ãàç 1,40
Õëîð 1,29


Òàáëèöà 3 — Âÿçêîñòü ãàçîâ ïðè âûñîêèõ äàâëåíèÿõ (η, 10-6 êã/ì·ñ)
Ãàç Òåìïåðàòóðà, °Ñ Äàâëåíèå, àòì
50 100 600 900
Àçîò 25 18,7 19,9 38,7 49,5
75 20,7 21,7 36,1 44,2
Óãëåêèñëîòà 40 18,1 48,3 — —
Ýòèëåí 40 13,4 28,8 — —


Òàáëèöà 4 — Âÿçêîñòü âîäû ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ
Òåìïåðàòóðà, °Ñ Âÿçêîñòü, η, 10-6 êã/ì·ñ
0 1797
5 1518
10 1307
15 1140
20 1004
25 895
30 803
40 655
50 551
60 470
70 407
80 357
90 317
100 284
110 256
120 232
130 212
140 196
150 184
160 174


Òàáëèöà 5 — Âÿçêîñòü æèäêîñòåé ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ (η, 10-6 êã/ì·ñ)
Æèäêîñòü °Ñ 10 20 30 50 70 100
Àíèëèí 0,653 0,439 0,318 0,191 0,129 0,076
Àöåòîí 0,0358 0,0324 0,0295 0,0251 — —
Áåíçîë 0,076 0,065 0,056 0,0436 0,035 —
Êàñòîðîâîå ìàñëî 244 98,7 45,5 12,9 4,9 —
Òðàíñôîðìàòîðíîå ìàñëî 4,2 1,98 1,34 0,64 0,38 0,213


Òàáëèöà 6 — Âÿçêîñòü âîçäóõà ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ (γv, 10-6 êã/ì·ñ)
Äàâëåíèå, àò Òåìïåðàòóðà, °Ñ
0 25 100
1 17,20 18,37 21,80
20 17,53 18,65 22,02
50 18,15 19,22 22,40
100 19,70 20,60 23,35
200 23,70 23,95 25,30
300 28,60 28,00 28,10


Òàáëèöà 7 — Âÿçêîñòü ìåòàëëîâ â æèäêîì ñîñòîÿíèè
Âåùåñòâî t, °Ñ η, 10-6 êã/ì·ñ
Àëþìèíèé 700 2,90
800 1,40
Âèñìóò 304 1,65
451 1,28
600 0,99
Êàëèé 100 0,46
200 0,34
500 0,185
700 0,14
Íàòðèé 103,7 0,69
400 0,25
700 0,18
Îëîâî 240 1,91
400 1,38
600 1,05
Ðòóòü 20 1,54
50 1,40
100 1,24
200 1,03
300 0,90
400 0,83
500 0,77
600 0,74
Ñâèíåö 441 2,11
551 1,69
844 1,18


 ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ

Ñïðàâî÷íèê ïî ýëåìåíòàðíîé ôèçèêå / Í.È. Êîøêèí, Ì.Ã. Øèðêåâè÷. Ì.: Íàóêà. 1976. 255 ñ.


1081
Íàøè äîìåíû: Íàøè ãðóïïû: Íàøè ïðîåêòû: Íàøè ðàçäåëû: Íàøè ïîñëåäíèå: Ðàçíîå:
Weldworld.ru

Rosswarka.ru

Weldworld.su

Weldworld.net

Weldworld.org 		Â êîíòàêòå Ðóññêèå àâòîìîáèëè Íîâîñòè

Ôîðóì

Ñòàòüè

Ãàëåðåÿ

Àðõèâ

Òåîðèÿ 		Íîâîñòè

Ñòàòüè

Ôàéëû

Èçîáðàæåíèÿ 		Ãëàâíàÿ

Êàðòà ñàéòà

Ðåêëàìà íà ñàéòå

Îáðàòíàÿ ñâÿçü

Êîíòàêòû

N © 2006-2011 Ìèð ñâàðêè
mkportal.it 2003-2011 rusmkportal.ru