4.Основные св-ва ж.

Объемные св-ва ж. Объем ж – явл-ся функцией от давления и темпер-ры V=V(p,t) Пусть при р и t получим приращение Δр иΔt относит-но своих начальных значений. Необходимо восполь-ся ф-ой Тейлора: V(p+Δp; t+Δt)= V(p,T) - - Δp+- Δt+… Найти абсолютное приращение объема ж: ΔV=V(p+Δp; t+Δt)- V(p,T)=- - Δp+- Δt. Удобнее польз-ся относит-ым изменением объема: =- (- - Δp+- Δt) (1). «-» в этих ф-ах означает, что объем ж уменьшается пр и возрастании давления. Полученная ф-ла (1) связывает полное относит-е приращение объема с приращением давления Δр и темпер-ры Δt.

Коэфициент, входящий в соотнош-е (1) (стоящий перед Δр в (1)) наз-ся изотермическим коф-ом объемного сжатия (β) β_р= , (1/Па) (2). Он характеризует относительное изменение объема ж при изменении давления на 1 Па при фиксированном знач-ии темпер-ры t. Под действием давления ж сжимается, меняет форму. Величина, обратная коэф-ту сжатия наз-ся изотермическим модулем упругости (к), к= 1/β_р, (Па) (3).

Коэф-т, стоящий в выражении (1) перед Δt именуетсяизобарным коэф-ом объемного расширения β_t. β_t=- (1/⁰C). Он представляет собой относ-е изменение объема ж при изменении t на 1градус при фиксированном начальном знач-ии р. (2), (3), (4)—(1): = + β_tΔt (5).

Будем рассматривать 2 характерных случая. 1-й случай: Предположим, что сжатие ж происходит при постоянной темпер-ре Δt=0—(5): = Полученное соотношение представляет собой обобщенный з-н Гука. Роберт Гук англ естествоиспытатель. Растяжение пружины: какого удлинение, такова и сила. Какого сжатие ж, такого и давление. К- модуль упругости. К_вода=2060МПа, можно показать, что = , т.е убыль относ-го объема ж = приращению относит-ой плотности ж. = , = =а², (м/c)². А-скорость распространения волны деформации в ж, к-я наз-ся скоротью звука в ж. а= . Упругость ж. м.б оценена изотермич-им коэф-ом β_р, изотермическим модулем упругости К, скоростью звука в ж. а. К=1/ β_р, а=

2-ой случай. Предположим, что ж нагрев-ся при постоянном давлении, Δр=0—(5): = β_tΔt Это соотношение выражает з-н объемного теплового расширения ж. β_t=(6..8)10^-41/⁰С

5.Вязкость ж.

Вязкость – это св-во ж оказывать сопротивление относительному сдвигу слоев. Вязкость проявляется в том, что при относ-ом перемещении слоев на поверхности их соприкосновения возникают силы сопротивления сдвигу, к-е наз-ся силами внутр-го трения или силами вязкости. Эти силы явл-ся следствием межмолекулярных связей между соприкасающимися слоями и существуют только в движущейся ж. Рис. Скорсть слоев увелич-ся по мере удаления от тв стенки. Скорости слоев разные.

Гипотеза Ньютона: 1686г: при слоистом течении ж, силы внутр трения между слоями пропорциональны площади соприкосновения и градиенту скорости. Т-сила вязкого трения. Т=±µS*dU/dy, (Н) (6) – з-н внутр-го трения Ньютона: S- площадь соприкасающихся слоев, dU/dy - градиент скорости, характеризующий интенсивность сдвига слоев вдоль нормали к стенке. Знак в ф-ле (6) опред-ся знаком градиента: «+», если dU/dy >0, «-»,если dU/dy <0. Соотношение (6) наз-ся з-ом внутреннего трения ньютона. Коэф-т пропорцион-ти µ, входящий в з-он внутр-го трения Ньютона назся динамической вязкостью. СИ – (1Пас), СГС-1пуаз(П), 1П=0,1Пас

Кроме динамической вязкости в гидравлике используют понятие кинемат-ой вязкости υ=мю/ро СИ (1м²/c), СГС (1стокс) , 1Ст=10^-4м²/c, 1cCт=10^-6м²/c . Вязкость зависит от рода и хим состава жидкости, температуры и давления. Увеличение температуры приводит к снижению вязкости. Увеличение давления приводит к незначительному увеличению µ. Гипотеза Ньютона была экспериментально подтверждена Шарлем Кулоном и Петровым. Ж в к-х сила внутр-го трения следует з-ну Ньютона наз-ся Ньютоновскими или нормальными жидкостями. К ним относ-ся вода, бензин, керосин, большинство минерал-х масел, используемых в технике. Ж не подчиняющаяся з-ну Ньютона наз-ся неньютоновскими или аномальными: смолы, нек-е масла при темпер-ре близкой к темпер-ре замерзания, каллоиды.

Вязкость ж. измер-ся с помощью вискозиметра (В) Они подраздел-ся на капиллярные В, В истчения, шариковые В, ротационные и ультразвуковые.