82. Если жидкость протекает по сечению трубопровода, каким равенством она определяется. Единицы измерения вязкости жидкостей.

Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдается не на границе твердого тела и жидкости, а во всем объеме жидкости.

Вискозиметр - это прибор, предназначенный для определения вязкости. Самыми распространёнными вискозиметрами являются ротационные вискозиметры, капиллярные вискозиметры, ультразвуковые вискозиметры, вискозиметры с падающим шариком и вибрационные вискозиметры.

За единицу динамической вязкости в Международной системе единиц принимают вязкость жидкости, в которой напряжение сдвига, создаваемое силой 1Н между двумя слоями площадью 1 , вызывает градиент скорости 1м/с при расстоянии между слоями 1 м. Единица динамической вязкости в СИ Па *с, в системе СГС – пуаз (П= ). На практике часто пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица измерения кинематической вязкости (в СГС- стокс; Ст= ).

83.Ультразвуковой вискозиметр. Принцип действия. Единицы измерения вязкости.

Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдается не на границе твердого тела и жидкости, а во всем объеме жидкости.

Вискозиметр - это прибор, предназначенный для определения вязкости. Самыми распространёнными вискозиметрами являются ротационные вискозиметры, капиллярные вискозиметры, ультразвуковые вискозиметры, вискозиметры с падающим шариком и вибрационные вискозиметры.

Сущность метода ультразвуковой вискозиметрии заключается в том, что в исследуемую среду погружают пластинку из магнито-стрикционного материала, называемую зондом вискозиметра на которую намотана катушка, в которой возникают короткие импульсы тока длительностью порядка 20±10 мксек, приводящие к возникновению колебаний. В соответствии с законом сохранения, при колебаниях пластинки в катушке наводится ЭДС, которая убывает со скоростью, зависящей от вязкости среды. Затем, при падении ЭДС до определённого порогового значения, в катушку поступает новый импульс. Вискозиметр определяет вязкость среды по частоте следования импульсов.

Вискозиметры, действие которых основано на ультразвуковом методе вискозиметрии, нельзя отнести к классу вискозиметров с широким диапазоном измерений. К классу высокотемпературных вискозиметров их также нельзя отнести в силу величины относительной погрешности, возникающей при высокотемпературной вискозиметрии и свойств материалов прибора.

За единицу динамической вязкости в Международной системе единиц принимают вязкость жидкости, в которой напряжение сдвига, создаваемое силой 1Н между двумя слоями площадью 1 , вызывает градиент скорости 1м/с при расстоянии между слоями 1 м. Единица динамической вязкости в СИ Па *с, в системе СГС – пуаз (П= ). На практике часто пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица измерения кинематической вязкости (в СГС- стокс; Ст= ).

84.Ультразвуковой вискозиметр. Принцип действия.

Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдается не на границе твердого тела и жидкости, а во всем объеме жидкости.

Вискозиметр - это прибор, предназначенный для определения вязкости. Самыми распространёнными вискозиметрами являются ротационные вискозиметры, капиллярные вискозиметры, ультразвуковые вискозиметры, вискозиметры с падающим шариком и вибрационные вискозиметры.

Сущность метода ультразвуковой вискозиметрии заключается в том, что в исследуемую среду погружают пластинку из магнито-стрикционного материала, называемую зондом вискозиметра на которую намотана катушка, в которой возникают короткие импульсы тока длительностью порядка 20±10 мксек, приводящие к возникновению колебаний. В соответствии с законом сохранения, при колебаниях пластинки в катушке наводится ЭДС, которая убывает со скоростью, зависящей от вязкости среды. Затем, при падении ЭДС до определённого порогового значения, в катушку поступает новый импульс. Вискозиметр определяет вязкость среды по частоте следования импульсов.

Вискозиметры, действие которых основано на ультразвуковом методе вискозиметрии, нельзя отнести к классу вискозиметров с широким диапазоном измерений. К классу высокотемпературных вискозиметров их также нельзя отнести в силу величины относительной погрешности, возникающей при высокотемпературной вискозиметрии и свойств материалов прибора.

85 Вещество -(в химии) физическая субстанция со специфическим химическим составом. В философском словаре Григория Теплова в 1751 году словом вещество переводился латинский термин Substantia.

Вещество в физике  форма материи, в отличиеот поля обладающая массой покоя. Вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоныи нейтроны. Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и т. д.

Вещество в биологии — материя, образующая ткани организмов, входящая в состав органелл клеток.

Согласно современной теориив том числе квантовой, вещество — разновидность материи, которая содержит число химических частиц от 10¹⁵ и более. Структурные единицы макроскопического вещества — электроны и ядра. Отсюда следует, что определение «вещество состоит из атомов и молекул» не совсем верно. Не во всех макроскопических веществах мы можем выделить молекулы. А электроны и ядра мы можем выделить при любых условиях. Поэтому все вещества и частицы состоят из электронов и ядер. Тогда, атом — это одноядерная, в целом нейтральная система, а молекула — неодноядерная, в целом нейтральная система.

Свойства вещества

Каждому веществу присущ набор специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, температура плавления,температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.

Физическая классификацияАгрегатные состоянияОсновная статья: Агрегатные состояния

Все химические вещества в принципе могут существовать в трёх агрегатных состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Так, лёд, жидкая вода и водяной пар — это твёрдое, жидкое и газообразное состояния одного и того же химического вещества — воды H₂O. Твёрдая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками химических веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду — признак газа, а хлориду натрия — признак твёрдого состояния. Каждое из этих (и всех других веществ) при изменении условий может перейти в любое другое из трёх агрегатных состояний.

Закон Кольрауша (или закон аддитивности электропроводности при бесконечном разбавлении электролитов) гласит, что в бесконечно разбавленном растворе переносэлектричества осуществляется всеми ионами независимо друг от друга; при этом общая молярная электропроводность раствора равна сумме молярных электропроводностей отдельных ионов. Закон был экспериментально установлен в 1879 году В. Кольраушем, позже получил объяснение исходя из теории электролитической диссоциации. При увеличении концентрации растворов увеличивается взаимодействие между ионами и закон Кольрауша не выполняется.Величина предельной электропроводности бесконечно разбавленного раствора электролита представляет собой сумму двух независимых слагаемых, каждая из которых соответствует определенному виду ионов.

 Сущность этого закона состоит в следующем: в предельно разбавленном растворе электролита катионы и анионы переносят ток независимо друг от друга.

Закон Кольрауша помог вычислить значения λ_∞ для многих слабых электролитов, для которых нельзя было определить эти значения из опытных данных экстрополяцией их к нулевой концентрации (или к бесконечному разведению) как это делается в случае сильных (и средних) электролитов. Предельные подвижности ионов, как и эквивалентная электропроводность, увеличиваются с температурой. Их значения, например, при 25 ^оС лежат в интервале от 30 до 80 и от 40 до 80 (см²·Oм ¹·моль-экв^-1) для однозарядных катионов и анионов соответственно.

86 Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму. Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки:

Средняя плотность тела — отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.

Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Отсюда вытекает и короткая формулировка определения плотности вещества: плотность вещества — это масса его единичного объёма.

Плотность тела в точке — это предел отношения массы малой части тела содержащей эту точку, к объёму этой малой частикогда этот объём стремится к нулю^[1], или, записывая кратко,  . При таком предельном переходе необходимо помнить, что на атомарном уровне любое тело неоднородно, поэтому необходимо остановиться на объёме, соответствующем используемой физической модели.

Относительной плотностью вещества называют-отношение плотности исследуемого вещества к плотности эталонного вещества. В качестве эталонной жидкости чаще всего используют дистиллированную воду, плотность которой при +20 °C равна 998,203 кг/м³, а при температуре максимальной плотности (+4 °C) составляет 999,973 кг/м³.

Определение относительной плотности для жидкости при +20 °C обычно производят путём деления массы определенного объёма жидкости к массе воды этого же объёма при этой же температуре. При этом получают относительную плотность вещества относительно плотности воды при +20 °C и обозначают эту величину как  , где цифра сверху относится к исследуемому веществу, а снизу — к температуре воды. Определяют относительную плотность   при помощи пикнометра, взвешивая сначала пустой пикнометр, затем пикнометр с дистиллированной водой, а потом пикнометр с исследуемой жидкостью. Относительную плотность   определяют из следующей формулы:

Чтобы определить плотность вещества, необходимо относительную плотность умножить на величину абсолютной плотности воды при температуре измерения. Часто можно встретить величину относительной плотности  , которая показывает плотность исследуемого вещества относительно плотности воды при +4 °C. В справочниках также приводится для воды величина 0,99823, которая представляет собой относительную плотность воды  , которую часто путают с массой одного см³ воды при +20 °C и, следовательно, ошибочно присваивают в системе СИ значение плотности для воды при +20 °C величину 998,23 кг/м³.

ПЛОТНОМЕ́Р, прибор для непрерывного (или периодического) измерения плотностивеществ в процессе их производства или переработки, устанавливается непосредственно в технологических линиях или производственных агрегатах. По принципу действия плотномеры для измерения плотности жидкостей (они наиболее распространены) делятся на следующие основные группы: поплавковые (например,ареометр), весовые (например, пикнометр), гидростатические, радиоизотопные, вибрационные, ультразвуковые. К плотномерам примыкает группа приборов, предназначенных для измерения концентрации растворов (спиртомеры, сахаромеры, нефтеденсиметры, лактоденсиметры для определения жирности молока и др.).

Весовые плотномеры основаны на непрерывном взвешивании определенного объема жидкости.

ПИКНО́МЕТР (от греч. pyknos — плотный и греч. metron — мера, metreo — измеряю), стеклянный сосуд специальной формы и определенной вместимости для измерений плотности газов, жидкостей и твердых тел. Плотность определяется по массе заключенного в пикнометре вещества (ее находят взвешиванием) и объему вещества, равному объему пикнометра.

87 Определение влажности газа

Влажность газа – это показатель количественного содержания воды, для ее определений могут использоваться различные единицы, в том числе и внесистемные.  Так, под абсолютной влажностью газа понимают массу водяного пара, которая приходится на единицу объема воздуха (или же плотность присутствующего водяного пара), измеряют ее в г/м³. В земной атмосфере, в частности, эта величина способна колебаться от 0.1 г/м³ (над материковыми пространствами зимой при континентальном климате) до более чем 30 г/м³ (в зоне экватора в период дождей).  Соотношение компонентов смеси характеризует соотношение массы водяного пара с массой сухого газа и определяется в граммах на килограмм сухого газа (г/кг). Под точкой росы понимают такую температуру газовой среды, при которой происходит насыщение водяным паром (показатель относительной влажности при этом достигает 100 проц.). Дальнейшее поступление водяного пара или охлаждение смеси вызывают появление конденсата.  При отрицательных температурах выпадения росы, естественно, не происходит, зато образуются иней, изморозь, снег или лед. Также могут определяться относительная и максимальная влажность газа.

88 Психрометрический метод измерения относительной влажности воздуха Одним из основных методов для измерения относительной влажности воздуха является психрометрический. Измерение относительной влажности воздуха этим способом осуществляется по данным с психрометра - прибора, состоящего из двух термометров с интервалом 0,2°С. Ёмкость одного из термометров, плотно обертывается тонкой тканью, конец которой опускается в стаканчик с дистиллированной водой. С поверхности ёмкости "мокрого" термометра происходит испарение воды, на которое расходуется тепло. Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха, а мокрый - температуру поверхности ёмкости, зависящую от интенсивности испарения воды. Чем ниже влажность, тем интенсивнее будет происходить испарение и следовательно, тем ниже будут показания мокрого термометра. 

На погрешность измерения при использовании этого метода оказывают влияние атмосферное давление, скорость аспирации, температура воздуха, чистота заливаемой воды, запыление тканевого материала. Кроме всего погрешность, возникающую при изменении свойств тканевого материала (например, тканевый материал запылится и высохнет) и изменении скорости движения воздуха около датчиков, трудно заметить. В итоге, даже поверенный психрометр может иметь недостоверность показаний 20 % и выше, особенно при низких уровнях влажности.

Метод точки росы- основан на измерении температуры t_рос воздуха, охлаждаемого, например, металлической неокисляемой зеркальной поверхностью (в момент начала выпадения капельной влаги на зеркале фиксируется его температура).

Зная t_рос и температуру t_A воздуха, можно в диаграмме, изображенной на рис. 3, поднимаясь из точки B на кривой насы­щения по линии d = const до изотермы t_A, найти точку А их пересечения, а значит, влажность φ_A и другие параметры состоя­ния воздуха.