Что показывает коэффициент объемного сжатия жидкости? Какова его связь с модулем упругости?

С ж и м а е м о с т ь. Это свойство капельной жидкости изменять свой объем под действием давления и характеризуется коэффициентом объемного сжатия β p, который представляет собой относительное изменение объема жидкости при увеличении давления на единицу

β p= −   ΔW/ W Δ P, где W – первоначальный объем; ΔW – изменение объема; Δp – изменение давления. Знак “минус” указывает, что увеличению давления соответствует уменьшение объема. Плотность при изменении давления на величину Δp:

ρ= ρ0 /1- β P Δ P

где ρ0 – начальная плотность. Величина, обратная коэффициенту βp , представляет собой объемный модуль упругости жидкости K =1/ β Р

Выражая объем через плотность и переходя к дифференциалам, получим

K =ρ dP / d ρ или Κ/ ρ= dP/ d ρ= a2

где a– скорость распространения волн в упругой среде, равная скорости звука в той же среде.

В большинстве случаев капельные жидкости можно считать практически несжимаемыми, т.е. принимать их плотность не зависящей от давления. Но при очень высоких давлениях и упругих колебаниях сжимаемость жидкостей следует учитывать.

 

52. Что называется идеальной жидкостью? С какой целью введено понятие «идеальная жид­кость»? Идеальная жидкость — 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. Моделью идеальной жидкости пользуются при теоретическом рассмотрении задач, в которых вязкость не является определяющим фактором и ею можно пренебречь. В частности, такая идеализация допустима во многих случаях течения, рассматриваемых гидроаэромеханикой, и даёт хорошее описание реальных течений жидкостей и газов на достаточном удалении от омываемых твёрдых поверхностей и поверхностей раздела с неподвижной средой. Математическое описание течений идеальных жидкостей позволяет найти теоретическое решение ряда задач о движении жидкостей и газов в каналах различной формы, при истечении струй и при обтекании тел.

53. Какова связь между динамическим и кинематическим коэффициентами вязкости? Каковы их размерности в единицах СИ и в единицах других систем измерения?Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. Это свойство обусловлено возникновением в движущейся жидкости сил внутреннего трения, ибо они проявляются только при ее движении благодаря наличию сил сцепления между ее молекулами. Характеристиками вязкости являются: динамический коэффициент вязкости μ и кинематический коэффициент вязкости ν. Единицей динамического коэффициента вязкости в системе СГС является пуаз (П): 1 П=1 дина·с/см2=1 г/(см·с). Сотая доля пуаза носит название сантипуаз (сП): 1 сП=0,01П. В системе МКГСС единицей динамического коэффициента вязкости является кгс·с/м2; в системе СИ - Па·с. Связь между единицами следующая: 1 П=0,010193 кгс·с/м2=0,1 Па·с; 1 кгс·с/м2=98,1 П=9,81 Па·с.Кинематический коэффициент вязкости

ν=μ/ρ. Единицей кинематического коэффициента вязкости в системе СГС является стокc (Ст), или 1 см2/с, а также сантистокс (сСт): 1 сСт=0,01 Ст. В системах МКГСС и СИ-м2/с: 1 м2/с=104Ст.

54. Как формулируется закон Паскаля и какова его связь с основным уравнением гидростати­ ки?

Основное уравнение гидростатики :

P=P0+ρgh,

где P - давление в произвольной точке на глубине h от свободной поверхности (h=Z0-Z ); P0 –давление на свободной поверхности. Величина давления ρgh обусловлена весом столба жидкости высотой h.

Формулу можно переписать в виде

Pабс=Рвн+Ризб,

где Рабс - абсолютное давление; Рвн и Ризб – соответственно внешнее и избыточное давления.

Из уравнения следует, что при изменении внешнего давления Р0 величина Р в любой точке жидкости изменяется на такую же величину. Таким образом, внешнее давление передается без изменения во все точки внутри жидкости (закон Паскаля).

Закон Паскаля гласит: "Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям". Это утверждение объясняется подвижностью частиц жидкостей и газов во всех направлениях.

 

55. Что называется вязкостью жидкости? В чем сущность закона вязкого трения Ньютона? Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. Это свойство обусловлено возникновением в движущейся жидкости сил внутреннего трения, ибо они проявляются только при ее движении благодаря наличию сил сцепления между ее молекулами. Характеристиками вязкости являются: динамический коэффициент вязкости μ и кинематический коэффициент вязкости ν. Единицей динамического коэффициента вязкости в системе СГС является пуаз (П): 1 П=1 дина·с/см2=1 г/(см·с). Сотая доля пуаза носит название сантипуаз (сП): 1 сП=0,01П. В системе МКГСС единицей динамического коэффициента вязкости является кгс·с/м2; в системе СИ - Па·с. Связь между единицами следующая: 1 П=0,010193 кгс·с/м2=0,1 Па·с; 1 кгс·с/м2=98,1 П=9,81 Па·с.Кинематический коэффициент вязкости

ν=μ/ρ. Единицей кинематического коэффициента вязкости в системе СГС является стокc (Ст), или 1 см2/с, а также сантистокс (сСт): 1 сСт=0,01 Ст. В системах МКГСС и СИ-м2/с: 1 м2/с=104Ст.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: