ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1. Сведения о свойствах жидкостей и газов
Основной механической характеристикой жидкости или газа является их плотность.
Плотностью ρ называется масса жидкости или газа, заключенная в единице объема. В случае
однородной жидкости или газа массой M в объеме W их плотность определяется формулой
W
M
. (1)
Удельным или объемным весом γ называют вес единицы объема жидкости или газа
W
G
, (2)
где G – вес жидкости или газа в объеме W.
Связь между удельным весом γ и плотностью ρ с учетом очевидного равенства G = gM
имеет вид
ggM
G
. (3)
Здесь и далее g – ускорение свободного падения тел.
Если жидкости или газы неоднородны, то формулы (1) и (2) определяют лишь средние
значения удельного веса или плотности в данном объеме. Для определения локального
значения γ и ρ в рассматриваемой точке, занятой жидкостью или газом, следует рассматривать
малый объем ΔW, масса и вес которого ΔM и ΔG соответственно, и находить пределы
соответствующих отношений, когда объем стягивается в точку, т. е.
W
M
W
lim
0
и
W
G
W
lim
0
, (4)
тогда как связь между ними остается прежней (3).
Вязкость представляет собой свойство жидкостей или газов сопротивляться сдвигу или
скольжению их слоев. Это свойство проявляется в том, что в жидкостях или газах при
определенных условиях возникают касательные напряжения. Вязкость жидкостей – свойство,
противоположное текучести: более вязкие жидкости (глицерин, смазочные масла и др.)
являются менее текучими и наоборот.
Согласно гипотезе, высказанной впервые И. Ньютоном в 1686 г., касательное
напряжение в жидкости зависит от рода жидкости и характера течения и при слоистом течении
изменяется прямо пропорционально так называемому поперечному градиенту скорости. В
случае плоской безграничной стенки касательное напряжение η вычисляется по формуле
dy
du
, (5)
