Характерные свойства газов, жидкостей и твердых тел.

1. Газы. В газообразном состоянии обычно находятся ковалентные низкомолекулярные вещества и благородные газы. Расстояние между частицами вещества в газах много больше размеров самих частиц и взаимодействие между ними пренебрежимо мало по сравнению с тепловой энергией. Соответственно газы легко расширяются и сжимаются. Газы не имеют собственной формы и объема и принимают форму и объем содержащего их сосуда, оказывая при этом на стенки сосуда одинаковое давление во всех направлениях. Все газы смешиваются друг с другом в любом соотношении. 2. Жидкости. В жидком состоянии при нормальных условиях обычно Находятся ковалентные вещества (не имеющие атомной кристаллической решетки) и некоторые металлы (ртуть). Расстояние между частицами в жидкости не намного отличается от такового в твердом состоянии, но частицы подвижны относительно друг друга. Соответственно жидкости не имеют собственной формы и принимают форму сосуда, однако имеют собственный объем и, как правило, практически несжимаемы. 3. Твердые вещества. Твердое состояние характерно для веществ со всеми типами связей (металлическими, ионными, ковалентными). При этом вещества с ионным и атомным типами связей при нормальных условиях всегда твердые. Расстояние между частицами мало, взаимодействия сильны, частицы неподвижны относительно друг друга (если не учитывать малые колебательные движения). При этом они образуют постоянную структуру. Поэтому твердые тела имеют собственные форму и объем, которые практически не зависят от давления и температуры (разумеется, в области фазовой диаграммы, отвечающей твердому состоянию). Итак, количество твердого или жидкого вещества в заданном объеме практически не зависит от температуры и давления и определяется плотностью, которая индивидуальна для каждого вещества и практически не может быть рассчитана без точного знания структуры. Однако это не так для газов, у которых эти зависимости подчиняются общим законам. Знание этих законов необходимо для решения многих химических проблем, и мы их сейчас рассмотрим.

Идеа́льная жи́дкость — в гидродинамике — воображаемая (идеализированная) жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствует вязкость . В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.

22. Уравнение неразрывности струи. Уравнение Бернулли. Течение вязкой жидкости. Уравнение неразрывности.

Хотя гидроаэродинамика основана на трёх хорошо известных в механике законах сохранения массы, импульса и энергии, формулировки этих законов в ней выглядят сложнее. Например, обычное определение закона сохранения массы гласит, что масса системы тел остаётся неизменной. Для жидкости, текущей в трубе, этот закон используется в форме, называемой уравнением неразрывности. Уравнение неразрывности - соотношение между скоростью течения, объемным расходом среды и расстоянием между линиями тока. Это уравнение выражает один из основных законов гидроаэромеханики, согласно которому объемный расход во всякой трубке тока, ограниченной соседними линиями тока, должен быть в любой момент времени одинаков во всех ее поперечных сечениях. Поскольку объемный расход Q равен произведению скорости текущей среды V на площадь A поперечного сечения трубки тока, уравнение неразрывности имеет следующий вид: Q = V₁A₁ = V₂A₂ или же vS = const ( v – скорость жидкости, S – площадь сечения трубы, по которой течёт жидкость. Смысл – сколько воды вливается – столько и должно вылиться, если условия течения неизменны).

Поэтому там, где сечение велико и линии тока разрежены, скорость должна быть мала, и наоборот. (Все три части этого двойного равенства должны выражаться в одной и той же системе единиц. Так, если величина Q выражена в м³/с, то скорость V должна выражаться в м/с, а площадь A – в м².)