Удельный_вес_воды_равен

Удельный_вес_воды_равен

Плотность и удельный вес жидкостей | Плотность воды, масла, спирта, керосина, бензина и нефти

Жидкость — непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т. е. способная неограниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых cил, но в отличие от газа мало изменяющая свою плотность при изменении давления.

В аэромеханике применяют термин «капельная жидкость» с целью подчеркнуть отличие жидкости от газа; газ в этих случаях называют «сжимаемой жидкостью».

Жидкости бывают идеальные и реальные. Идеальные — невязкие жидкости, обладающие абсолютной подвижностью, т.е. отсутствием сил трения и касательных напряжений и абсолютной неизменностью, а объёме под воздействием внешних сил. Реальные — вязкие жидкости, обладающие сжимаемостью, сопротивлением, растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т.е. наличием сил трения и касательных напряжений.

Реальные жидкости могут быть ньютоновскими и неньютоновскими (бингамовскими). В ньютоновских жидкостях при движении одного слоя жидкости относительно другого величина касательного напряжения пропорциональна скорости сдвига. При относительном покое эти напряжения равны нулю. Такая закономерность была установлена Ньютоном в 1686 году, поэтому эти жидкости (вода, масло, бензин, керосин, глицерин и др.) называют ньютоновскими жидкостями. Неньютоновские жидкости не обладают большой подвижностью и отличаются от ньютоновских жидкостей наличием касательных напряжений (внутреннего трения) в состоянии покоя.

Основные свойства жидкостей: плотность, удельный вес, вязкость, сжимаемость и др.

Плотность ρ — масса жидкости в единице объема. Для однородной жидкости

где m — масса жидкости в объеме V. Единицы измерения ρ в системе СГС — г/см 3 , в системе МКГСС — кгс·с 2 /м 4 , а в системе СИ — кг/м 3 .

Удельный вес γ — вес жидкости в единице объема:

где G — вес жидкости. Единицы измерения γ в системе СГС — дин/см 3 , в системе МКГСС — кгс/м 3 , а в системе СИ — Н/м 3 .

Удельный вес и плотность связаны между собой зависимостью γ=ρ·g, где g — ускорение свободного падения.

Плотность и удельный вес некоторых технических жидкостей.

Жидкость t, 0 С ρ, кг/м 3 ;
γ, кгc/м 3
γ, H/м 3 ρ, кгc&middotc 2 /м 4
Автол 10 20 920 9025 93,8
Алкоголь (безводный) 20 795 7799 81,0
Аммиак -34 684 6710 69,7
Анилин 15 1004 9849 102
Ацетон 15 790 7750 80,5
Бензин 15 680 — 740 6671 — 7259 69,3 — 75,4
Битум 930 — 950 9123 — 9320 94,8 — 96,8
Вода дистиллированная 4 1000 9810 102
Вода морская 4 1020-1030 10006-10104 104-105
Глицирин (безводный) 15 1270 11772 129
Гудрон 15 930-950 9123-9320 94,8-96,8
Деготь каменно-угольный 15 1200 12459 122
Керосин 15 790 — 820 7750-8044 80,5 — 93,5
Мазут 15 890 — 940 8731 — 9221 90,7 — 95,8
Масло:
-вазелиновое 20 860 — 890 8437 — 8731 87,7 — 90,7
-индустриальное 12 20 876 — 891 8594 — 8741 89,3 — 90,8
-индустриальное 20 20 881 — 901 8643 — 8839 89,8 — 93,3
-индустриальное 30 20 886 — 916 8692 — 8986 90,3 — 93,4
-индустриальное 45 и 50 20 890 — 930 8731 — 9123 90,7 — 94,8
-индустриальное 45 и 50 20 890 — 930 8731 — 9123 90,7 — 94,8
-касторовое 20 960 9418 97,8
-машинное 20 898 8809 91,5
-трансформаторное 20 887 — 896 8701 — 8790 90,4 — 91,3
-турбинное 30 и 32 20 894 — 904 8770 — 8868 91,1 — 92,1
Молоко цельное 20 1029 10094 103
Нефть натуральная 15 700 — 900 6867 — 8829 71,4 — 91,7
Пиво 15 1040 10202 106
Ртуть 20 13546 132886 1381
Спирт метиловый 15 810 7946 82,6
Спирт этиловый 15-18 790 7750 80,5
Чугун расплавленный 17 1210 11870 123
Читайте также:  Ссоры_в_начале_отношений

Плотность воды и ртути при разных температурах.

Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Удельный вес воды равен

Жидкости. В природе различают четыре вида состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное и плазменное. Основное отличие жидкостей от твердых тел заключается в их текучести, т.е. способности легко принимать форму сосуда, в который жидкость поместили, при этом объем жидкости не изменяется. Газ тоже обладает текучестью, но при этом занимает любой предоставленный ему объем. В сосудах жидкость образует свободную поверхность, а газ аналогичной поверхностью не обладает. Однако с точки зрения механики и жидкость, и газ подчиняются одним и тем же закономерностям в случае, если сжимаемостью газа можно пренебречь. Поэтому в гидравлике под термином «жидкость» понимаются и собственно жидкости (которые часто называют капельными жидкостями), и газы (газообразные жидкости).

Основные свойства жидкости (при рассмотрении задач механики жидкости) — это плотность, способность изменять свой объем при нагревании (охлаждении) и изменениях давления, вязкость жидкости. Рассмотрим каждое из свойств жидкости подробнее.

Плотность жидкости. Плотностью жидкости ρ называется ее масса, заключенная в единице объема:

где m — масса жидкости; W — объем жидкости.

Единица измерения плотности — кг/м 3 .

Так как вода является наиболее распространенной в природе жидкостью, в качестве примера количественного значения параметра, определяющего то или иное свойство жидкости, будем приводить значение рассматриваемого параметра для воды.

Плотность воды при 4 °С ρв = 1000 кг/м 3 . Плотность жидкости уменьшается при увеличении температуры. Однако для воды эта закономерность справедлива только с 4 °С, в чем проявляется одно из аномальных свойств воды.

Удельный вес. Удельный вес γ — это вес жидкости, приходящийся на единицу объема:

где G — вес жидкости в объеме W.

Читайте также:  Сорвал_поясницу_симптомы

Единица измерения удельного веса — Н/м 3 .

Удельный вес воды при температуре 4 °С γв= 9810 Н/м 3 .

Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением

где g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с 2 ).

Температурное расширение. Это свойство жидкости характеризуется изменением объема при изменении температуры, которое определяется температурным коэффициентом объемного расширения жидкости βt:

где W — начальный объем жидкости; ΔW — Изменение объема после уменьшения или увеличения температуры; Δt — изменение температуры.

Знак Δ означает разницу между начальной величиной и конечной величиной.
То есть ΔW=Wконечный-Wначальный

Единица измерения βt; — град -1 ,

для воды,при t=20 °С βt = 0,00015 [1/°С].

Сжимаемость. Это свойство жидкости менять свой объем при изменении давления, которое характеризуется коэффициентом объемного сжатия βp :

где W — начальный объем жидкости; ΔW — изменение объема после изменения давления; ΔP — изменение давления.

Единица измерения βp — Па -1 Коэффициент объемного сжатия капельных жидкостей мало меняется в зависимости от давления и температуры.

Для воды βp = 5×10 -10 Па -1

Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем упругости жидкости Е и определяется по формуле:

для воды E=2×10 9 Па.

Вязкость жидкости — свойство жидкостей оказывать сопротивление сдвигу. Это свойство проявляется только при движении жидкостей. Вязкость характеризует степень текучести жидкости. Наряду с легко подвижными жидкостями (вода, спирт, воздух и др.) существуют очень вязкие жидкости (глицерин, машинные масла и др.).

Вязкость жидкости характеризуется динамической вязкостью μ.

И. Ньютон выдвинул гипотезу о силе трения F, возникающей между двумя слоями жидкости на поверхности их раздела площадью ω, согласно которой сила внутреннего трения в жидкости не зависит от давления, прямо пропорциональна площади соприкосновения слоев ω и быстроте изменения скорости в направлении, перпендикулярном направлению движения слоев, и зависит от рода жидкости.

Пусть жидкость течет по плоскому дну параллельными ему слоями

Вследствие тормозящего влияния дна слои жидкости будут двигаться с разными скоростями. Скорости слоев Показаны стрелками. Рассмотрим два слоя жидкости, середины которых расположены на расстоянии Δу друг от друга. Слой А движется со скоростью u, а слой В со скоростью u + Δu.

На площадке ω вследствие вязкости возникает сила сопротивления F. Согласно гипотезе Ньютона эта сила

коэффициент пропорциональности μ, в этой формуле и является динамической вязкостью, отношение Δu/Δy называется градиентом скорости.

Таким образом, динамическая вязкость является силой трения, приходящейся на единицу площади соприкосновения слоев жидкости при градиенте скорости, равном единице.

Читайте также:  Как_лечить_сухую_кожу_на_пятках

Размерность μ — Па • с.

Гипотеза И. Ньютона, представленная в формуле, экспериментально подтверждена и математически оформлена в дифференциальном виде

основоположником гидравлической теории смазки Н.П. Петровым и в настоящее время носит название закона внутреннего трения Ньютона.

В гидравлических расчетах часто удобнее пользоваться другой величиной, характеризующей вязкость жидкости, — ν:

Эта величина называется кинематической вязкостью. Размерность v — м 2 /с

Название «кинематическая вязкость» не несет особого физического смысла, так как название было предложено потому, что размерность v похожа на размерность скорости.

Вязкость жидкости зависит как от температуры, так и от давления. Кинематическая вязкость капельных жидкостей уменьшается с увеличением температуры, а вот вязкость газов, наоборот, возрастает с увеличением температуры. Кинематическая вязкость жидкостей при давлениях, встречающихся в большинстве случаев на практике, мало зависит от давления, а вязкость газов с возрастанием давления уменьшается.

Вязкость жидкости измеряют с помощью вискозиметров различных конструкций.

Жидкости, для которых справедлив закон внутреннего тяготения Ньютона, называют ньютоновскими. Существуют жидкости, которые не подчиняются закономерности формулам, к ним относятся растворы полимеров, гидросмеси из цемента, глины, мела и др. Такие жидкости относятся к неньютоновским.

Я кстати уже нашел формулы которые нужны сантехникам и инженерам, опишу их в других статьях. Пишите коментарии, я обязательно отвечу на ваши вопросы и постараюсь подкорректировать статьи под вашы нужды.

Удельный вес, удельный объем, плотность

Удельный объем — объем единицы веса данного вещества. Размерность: м 3 /кГ
Величина, обратная удельному объему, есть удельный вес. Размерность: кг/м 3
Кроме удельного объема, состояние тела может характеризоваться молярным объемом = удельному объему х μ, где μ — молекулярный вес вещества.

Методы экспериментального определения удельных объемов веществ

Применяют различные методы: метод, основанный на взвешивании, метод пикнометра, метод ареометра и другие, в зависимости от агрегатного состояния исследуемого вещества, давления и температуры, а также возможных условий постановки эксперимента.

Определение удельного веса металла

Испытуемое тело сначала взвешивается в воздухе, вес его пусть будет = g1, а затем погружается в воду. Благодаря потери в весе предмета (по закону Архимеда) чашка весов, к которой подвешено тело, поднимается.
Для приведения весов в положение равновесия необходимо положить некоторый груз — g2. Удельный вес тела = g1 : g2

Испытуемое тело может иметь любую форму, но должно быть не слишком мало (чтобы по сравнению с его весом можно было пренебречь весом нити, служащей для подвешивания).

Пример:
Кусок быстрорежущей стали весит g1 = 450 г
Добавочный груз вести g2 = 55 г
Удельный вес ϒ = g1/g2 = 450/55 = 8,3 г/см 3

Ссылка на основную публикацию
Углеводные_продукты_питания
Продукты, содержащие углеводы — таблицы полезных и вредных углеводов Углеводные продукты — это не только хлеб, макароны и картофель. Определенное...
Тяга_штанги_на_полусогнутых_ногах
Становая тяга на прямых ногах Описание упражнения Положение тела. Ноги должны стоять на ширине бедер, если расположить их шире, то...
Тяжелая_атлетика_фото
Тяжелая атлетика Популярные теги «Это позор, такого не бывает даже в России». Швеция возмущена допингом своей спортсменки Борец за чистый...
Углеводный_завтрак_рецепты
17 вкусных идей сытных низкоуглеводных завтраков 1. Омлетная вафля Да, вы не ошиблись. Это и омлет, и вафля одновременно. Просто...
Adblock detector