 |
Поверхностное натяжение. Смачивание.
|
|
|
|
Основные физические свойства жидкостей и газов: плотность, удельный вес, удельный объем, сжимаемость, температурное расширение, вязкость, поверхностное натяжение, смачивание.
Плотность-это распределение массы жидкости по занимаемому объему
. [кг/м3 ]
Удельный вес- это вес жидкости в занимаемом объеме. определяется как отношение веса жидкости (газа) 
к занимаемому объему V: 
.
Учитывая, что 
, получим зависимость между плотностью и удельным весом, используемую в расчетах.
то есть 
Единицы удельного веса в системе СИ: 
.
Удельный объем-это объем, занимаемый единицей массы жидкости(величина обратная плотности) 
Сжимаемость - свойство жидкостей изменять свой объем при изменении давления - характеризуется коэффициентом объемного сжатия (сжимаемости), представляющим относительное изменение объема жидкости, при изменении давления 
на единицу:
, [ Па-1
Знак (-) указывает на то, что положительному приращению давления (увеличению) 
соответствует отрицательное приращение (уменьшение) объема 
.
Величина, обратная объемному коэффициенту сжатия, называется объемным модулем упругости жидкости.
Закон Гука для идеальной жидкости:
Температурное расширение - это свойство жидкостей изменять свой объем при изменении температуры. Характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения (температурного расширения), представляющим относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на единицу и при постоянном давлении:
, [ 
]
Вязкость -представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (или скольжению) ее слоев. Вязкость проявляется в том, что при относительном перемещении слоев жидкости на поверхности их соприкосновения возникают силы сопротивления, называемые силами внутреннего трения, или силами вязкости. Происходит взаимное "торможение" и "ускорение" соседних слоев.
|
|
|
Закон Ньютона-Петрова:
,
где 
- сила внутреннего трения слоев жидкости,
- площадь соприкасающихся слоев,
- динамический коэффициент вязкости,
- разность скоростей двух соседних слоев жидкости, расположенных на расстоянии 
друг от друга по нормали.
Динамический коэффициент вязкости 
имеет физический смысл - это сила трения возникающая при единичных площади 
и градиенте скорости 
.
кинематическая вязкость т.к. в размерность входят только кинематические, а не динамические величины). Динамическая 
и кинематическая вязкость 
связаны между собой следующим соотношением: 
Жидкости, для которых справедлив закон Ньютона, называются ньютоновскими.
К неньютоновским жидкостям можно отнести многие пищевые жидкости: кефир, сметана, сгущенное молоко, томатные пасты и т. п.
Поверхностное натяжение. Смачивание.
Поверхностное натяжение -это свойство обуславливающееся силами взаимного притяжения, возникающими между частицами поверхностного слоя жидкости и вызывающими напряженное его состояние.
Система, находящаяся в равновесии, занимает то из возможных для нее положений, которое соответствует минимуму энергии. Эти силы направлены по касательной и называются силами поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения можно выразить:
,
где 
- сила поверхностного натяжения,
-длина линии, ограничивающая поверхность раздела.
Сила поверхностного натяжение оказывает на жидкость дополнительное давление, нормальное к её поверхности, и может быть определена по формуле:
,
где 
- коэффициент поверхностного натяжения,
- радиус трубки, в которой находится жидкость.
Размерность - СИ [Н/м]. Для системы вода-воздух при t= 20º С 
=0,073 Н/м, ртуть-воздух - 
=0,48 Н/м.
|
|
|
Благодаря действию поверхностного натяжения объем жидкости, на который не действуют никакие другие силы, принимают сферическую форму. С этим свойством связана способность жидкости образовывать капли.
| θ |
| θ |
Частичное несмачивание 
| θ |
Полное несмачивание 
Давление насыщенных паров. Давлением насыщенных паров (pн.п), или упругостью паров, называют давление, при котором пары жидкости находятся в равновесии с жидкостью и число молекул, переходящих из жидкости в пар, равно числу молекул, совершающих обратный переход. Оно в значительной степени зависит от температуры и, как правило, увеличивается с ее повышением.
Растворимость газов в жидкостях происходит при всех условиях, но различна для разных жидкостей и изменяется с увеличением давления. Она характеризуется количеством растворенного газа в единице объема жидкости.
|
|
|
