Плотность. Удельный вес

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ

Она обладает текучестью, благодаря чему жидкость не имеет собственной формы и принимает форму того сосуда, в котором она находится.

Жидкости делят на два вида: капельные и газообразные.

Капельные жидкости отличаются большим сопротивлением сжатию и малым сопротивлением растягивающим и касательным усилиям, обусловленным незначительностью сил сцепления и сил трения между частицами жидкости. К капельным жидкостям относятся вода, нефть, керосин, бензин, ртуть и т.п.

Газообразные жидкости (газы) обладают большой сжимаемостью, не оказывают сопротивления ни растягивающим, ни касательным усилиям и имеют малую вязкость.

В данном курсе рассматриваются только капельные жидкости, однако многие свойства капельных и газообразных жидкостей, а также многие механические законы для них одинаковы.

Плотность характеризует распределение массы D М жидкости по объему D V (рис. 1.1). В произвольной точке А жидкости плотность определяется:

,

где D М – масса, заключенная в объеме D V, стягиваемом в точку А.

Плотность однородной жидкости равна отношению массы М жидкости к объему V:

.

Плотность во всех точках однородной жидкости одинакова.

В общем случае плотность может изменяться от точки к точке в занятом жидкостью объеме и в каждой точке объема с течением времени.

В международной системе единиц СИ масса вещества измеряется в кг, объем жидкого тела в м³, тогда размерность плотности жидкости в системе единиц СИ – кг/м³. В системе единиц СГС плотность жидкости измеряется в г/см³.

Плотность капельных жидкостей и газов зависит от температуры и давления. Зависимость величины плотности жидкости и газа при температуре отличной от 20 °С определяется по формуле Д.И. Менделеева:

,

где r _t и r₂₀ – плотности жидкости (газа) при температурах соответственно Т и Т ₀ = 20 °С;

β _t – коэффициент температурного расширения.

В технике часто пользуются величиной удельного веса g, определяемой весом (силой тяжести) F единицы объема вещества:

.

Размерность удельного веса в системе СИ – Н/м³.

Плотность жидкостей и газов зависит от температуры и давления. Все жидкости, кроме воды, характеризуются уменьшением плотности с ростом температуры. Плотность воды максимальна при t = 4 °С и уменьшается как с уменьшением так и с увеличением температуры от этого значения. В этом проявляется одно из аномальных свойств воды.

Дата добавления: 2014-01-05