Жидкости, их виды и свойства

ЯГМА

Медицинская физика

Лечебный факультет

Курс

Семестр

Поток

Лекция №7.

«Реология»

Составил: Бабенко Н.И.

Г.

1. РЕОЛОГИЯ.

Реология(реос- поток, логос – учение) – это раздел физики о течении и деформации жидких, твердых и газообразных сред и их механическом поведении под воздействием внешних сил. Термин реология ввел американский ученый Бингам, что официально утверждено в 1929 году.

Основные понятия реологии:

1. Деформация – явление смещения условных частиц (микрообъемов) среды, под действием внешних сил без нарушения целостности среды. Деформации подразделяют на:

- упругие, при которых форма восстанавливается после снятия действия силы;

- пластические, при которых форма не восстанавливается после снятия действия силы;

- остаточные, при которых форма восстанавливается частично.

2. Течение – вид деформации, которые продолжающиеся непрерывно с определенной скоростью под действием внешней силы.

3. Пластичность – способность деформироваться, как при быстром так и при медленном действии силы.

4. Ползучесть – способность деформироваться при медленном действии силы.

5. Вязкость – способность среды оказывать сопротивление при перемещении условных частиц среды относительно друг друга.

6. Напряжение сдвига – это отношение силы сопротивления, возникающей при сдвиге слоев, к площади слоев.

t=F/S

[H/м²=Па] (t-тау)

 

 

7 .Градиент скорости (скорость сдвига) -это отношение разности скоростей соприкасающихся слоёв к расстоянию между осями слоёв.

 

g= ∆u/∆х

[м/с·м=1/с=с¹ ] (g-гамма пунктум)

 

С= Q / m·ÙT [Дж/кг·К]

ЖИДКОСТИ, ИХ ВИДЫ И СВОЙСТВА.

Жидкость – это одно из агрегатных состояний вещества. Свойства:

а) Молекулы жидкости находятся на расстояниях для которых характерны силы межмолекулярного взаимодействия.

б) Жидкость принимает форму сосуда, занимая ее нижнюю часть.

в) Жидкость не сохраняет форму, но сохраняет объем в условиях действия силы гравитации.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ:

1. По постоянству физических характеристик в разных направлениях:

- изотропные (характеристики одинаковы во всех направлениях) – вода, лимфа.

- анизотропные (характеристики различны во всех направлениях) – жидкое масло.

 

2. По отношению к законам течения Ньютона:

- ньютоновские – подчиняются закону Ньютона (вода, неоганические растворы, низкомолекулярные органические жидкости)

- неньютоновские – не подчиняются закону Ньютона (цельная кровь, как суспензия форменных элементов в плазме).

 

3. По электропроводности:

- проводящие (кровь, раствор поваренной соли);

- непроводящие (жидкое масло).

 

4. По наличию поверхности фазового раздела:

- истинные жидкости, где отсутствует поверхность раздела между составными частями жидкости. Они прозрачны, молекулы двух разных веществ полностью перемешиваются между собой

- квазижидкости, где есть граница раздела между составными частями (пена, эмульсии, суспензии).

В жидкости разделяют дисперсную среду и дисперсную фазу.

Пена - смесь жидкости с газом.

Дисперсная среда – это жидкость, а дисперсная фаза – это газ.

Эмульсия – несмешивающаяся жидкость (сметана или сыворотка). Нет дисперсной фазы и дисперсной среды.

Суспензия – смесь жидкости с твердым веществом

Дисперсная среда – это жидкость, дисперсная фаза – это твердое тело (цельная кровь)

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖИДКОСТИ.

1. Объем “V” [м ³]

2. Масса “m” [кг]

3. Плотность “r “ [кг/м³]

4. Вязкость - способность жидких сред оказывать сопротивление при перемещении их условных частиц относительно друг друга.

5. Удельная теплоемкость – величина, численно равная количеству теплоты, необходимой для нагревания одного килограмма массы вещества на один градус Кельвина.