3 В’язкість. Рідинне тертя.

В’язкість – властивість рідини чинити опір ковзанню окремих шарів під час руху. Зворотна властивість – текучість.

Дотичні напруження, що виникають у рідині за гіпотезою Ньютона визначають за допомогою формули Петрова Н.П.

де  - динамічна в’язкість, Пас;

• г радієнт швидкості ( норма градієнта швидкості зсуву);

у – відстань від стінки трубопроводу (шару з v=0) до шару рідини, що рухається з швидкістю v.

В розрахунках користуються поняттям кінематичної в’язкості:

В системі СГС в’язкість вимірюють в стоксах (Ст) – см²/с, або сантистоксах (см²/с)/100 – (сСт).

В рідинах із збільшенням температури в’язкість зменшується, а у газах зростає. Це пов’язано з взаємодією молекул на різних відстанях між ними.

Вимірюють в’язкість віскозиметром. Це циліндрична посудина діаметром 106 мм з короткою трубкою діаметром 2,8 мм у дні в яку заливають 200 см³ рідини. Час, за який рідина вільно витече у відношенні до часу витікання дистильованої води при температурі 20 С, складає в’язкість у градусах Енглера. Для переходу у стокси застосовують співвідношення:

4 Поверхневий натяг.

Сили поверхневого натягу на основі міжмолекулярної взаємодії спричинюють додатковий тиск всередині об’єму рідини.

П ри від’ємному меніску у змочуваних рідинах рівень рідини у капілярних трубках за рахунок поверхневого натягу _, Н/м піднімається на висоту h_кап, м. При додатному меніску (для не змочуваних рідин) рідина опускається.

Рисунок 1.1 – Види капілярної взаємодії змочуваних а) та не змочуваних б) рідин.

5 Розчинність газу в рідині.

Розчинність газу в рідині характеризується коефіцієнтом розчинності К_р. При збільшенні тиску кількість поглинутого газу збільшується, а при зниженні тиску – виділяється і більш інтенсивно.

В залежності від температури рідина змінює свій агрегатний стан. Рідина кипить при деякій температурі t_c – температурі кипіння, яка зростає при збільшенні тиску.

Насичений пар - пар, що знаходиться в термодинамічній рівновазі з рідиною. Тобто кількість рідини, що випарувалася дорівнює кількості рідини, що сконденсувалася. Кожному рівню температури відповідає свій рівень тиску насиченого пару.

Кавітація – процес утворення в рідині бульбашок заповнених паро газовою сумішшю. Бульбашки утворюються при різкому зниженні тиску і при різкому збільшенні тиску вони руйнуються, створюючи ударну хвилю.

Інші властивості рідин: теплопровідність; переломлення променів; хімічна, механічна, радіаційна стійкість та інш.

6 Особливі властивості води.

До особливих властивостей води належать:

• Вода зменшує свій об’єм при охолодженні від +100 до +4 С. Але при охолодженні від +4 до 0С – розширюється. Тобто +4С – це температура найбільшої густини води. Завдяки цьому вода за даної температури знаходиться біля дна водойм.

• Більшість твердих тіл тоне в рідині, що з них виплавляється. Вода – ні. Завдяки цьому лід, що має низьку теплопровідність знаходиться вгорі і захищає водойми від промерзання.

• Вода має найбільший поверхневий натяг. Завдяки чому може підніматися по капілярних прошарках ґрунту на висоту до 4,5 м і споживатися рослинами.

• Вода має аномальну дисперсність в області електричних та теплових променів.

• Велика теплоємність води С=4200 Дж/кгС робить її гарним накопичувачем та переносником теплової енергії. Так один кубометр води, охолоджуючись на 1С, на стільки ж нагріває 3000 кубометрів повітря. Звідси вплив океанських течій на клімат.