Изучение физических свойств жидкости

Жидкостью называют малосжимаемое тело, изменяющее свою форму под действием весьма малых сил. Основные характеристики жидкости – плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость и поверхностное натяжение.

Плотность – отношение массы m жидкости к её объему W:

. (1)

Сжимаемость – свойство жидкости уменьшать объем под действием давления. Она оценивается коэффициентом сжимаемости b_Р,показывающим относительное уменьшение объема жидкости W при повышении давления Р на единицу:

b_Р = (DW/W) / DР. (2)

Тепловоерасширение – свойство жидкости изменять объем при нагревании – характеризуется коэффициентом теплового расширения b_Т, равным относительному приращению объема W с изменением температуры Т на один градус при постоянном давлении:

b_Т = (DW/W) / DT. (3)

Как правило, при нагревании объем жидкости увеличивается.

Вязкость – свойство жидкости сопротивляться относительному скольжению ее слоев. Ее оценивают динамическим коэффициентом вязкости m, который измеряется в паскаль-секундах (Па×с) и равен касательному напряжению между соседними слоями, если их относительная скорость перемещения численно совпадает с толщиной слоя. Кинематический коэффициент вязкости n определяют из формулы

, (4)

и измеряют квадратными метрами на секунду (м²/с) или стоксами (1 Ст = 1 см²/с). Эти коэффициенты определяются видом жидкости, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры.

Поверхностное натяжение – свойство жидкости образовывать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул – характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения s,равным силе на единице длины контура свободной поверхности. Значения r, b_Р, b_Т, n и s при 20 °С указаны в таблице 1.

Таблица 1 – Свойства жидкостей