Гідростатика.Фізичні властивості рідин.

Гідроста́тика — розділ гідромеханіки, що вивчає закони рівноваги рідини, які перебуває у стані абсолютного чи відносного спокою та рівноваги тіл, занурених у рідини за умови, коли відсутні переміщення часток рідини одна відносно одної. Основним завданням гідростатики є визначення (опис) скалярного поля тиску у рідині, що перебуває у спокої. Цей тиск описується рівнянням:

де: — векторне поле одиничних масових сил (сила, що діє на одиницю маси рідини); — густина (питома маса) рідини;p — тиск.

Рідиною називається фізичне тіло, яке опирається зміні свого об’єму (в протилежність газам) та слабко опирається зміні своєї форми (в протилежність твердим тілам).

Фізичні властивості рідин

· Випаровування є процесом переходу рідини в газоподібний стан. Цей процес обумовлений проривом молекул рідини крізь вільну поверхню та розповсюдженням їх в оточуючому просторі. Якщо об'єм цього простору достатньо великий, випаровування триває до зникнення рідини, хоча частина молекул, що випарувались, повертається в рідину — конденсується. Якщо об'єм недостатньо великий, випаровування триває до настання динамічної рівноваги, коли кількість випаруваних і кількість молекул, що конденсуються за деякий час, вирівнюються. При цьому в оточуючому просторі встановлюється тиск, що називається тиском насиченої пари р_н.пабо пружністю насиченої пари. Величина цього тиску залежить від температури.

· Розчинення газів в рідинах є процесом проникнення молекул газу з навколишнього середовища через вільну поверхню всередину рідини.

· Кипіння — процес зростання пухирців пару всередині рідини з подальшим їх проривом крізь вільну поверхню в навколишнє середовище.

· Теплове розширення — здатність рідин змінювати об'єм при зміні температури. Характеризується коефіцієнтом теплового розширення. Він рівний відносній зміні об'єму W при зміні температури t на один градус при постійному тиску.

· Стисливість — здатність рідин зменшувати об'єм при збільшенні тиску. Характеризується коефіцієнтом стисливості вр, який рівний відносній зміні об'єму W при зміні тиску р на одиницю.

· В'язкість — властивість рідин чинити опір відносному зсуву шарів, що викликаний деформацію зсуву.

· Текучість- властивість тіл пластично або в'язко деформуватися під дією напруги.

 

Пітель

Сторінка 35(7-14)

7. ЗАКОН ПАСКАЛЯ:

тиск у будь-якій точці рідини або газу, які перебувають у спокої, однаковий в усіх напрямках і передається в усіх напрямках однаково.

ЗАКОН АРХІМЕДА

на будь-яке тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі витисненої даним тілом рідини (газу) і за напрямом протилежна їй і прикладена у центрі мас витісненого об'єму рідини. Згідно із законом Архімеда вага всякого тіла в повітрі менша за вагу його в пустоті на величину, рівну вазі витісненого повітря.

Формула сили Архімеда

де g - прискорення вільного падіння, - густина рідини, V - витіснений об'єм.

9. Принцип дії гідравлічного преса

Гідравлі́чний прес — це гідравлічна машина, що служить для пресування (стискування).

Принцип дії

Закон Паскаля дозволяє пояснити дію гідравлічної машини. Це машини, дія яких заснована на законах руху і рівноваги рідин. Основною частиною гідравлічної машини служать два циліндри різного діаметру, забезпечені поршнями і сполучені трубкою. Простір під поршнями і трубку заповнюють рідиною (зазвичай мастилом). Висоти стовпів рідини в обох циліндрах однакові, поки на поршні не діють сили. Допустимо тепер, що F1 і F2 — сили, що діють на поршні, S1 і S2 — площі поршнів. Тиск під першим (малим) поршнем рівний F1/S1, а під другим (великим) F2/S2. За законом Паскаля тиск рідини, що в усіх точках рідини у стані спокою, однаковий, тобто F1/S1=F2/S2, звідки F2/F1=S2/S1. Отже, сила F2 в стільки раз більше сили F1, в скільки разів площа великого поршня більше площі малого.