Плотность и удельный вес

Физические свойства жидкостей

Основы гидравлики

Гидравлика - это наука, занимающаяся изучением законов покоя и движения жидких тел и рассматривающая приложения этих законов к решению конкретных технических задач. Гидравлика состоит из двух разделов: гидростатики и гидродинамики. Гидростатика рассматривает законы равновесия в состоянии покоя, а гидродинамика – законы движения жидкостей и газов.

Движение жидкостей и газов характеризуется одними и теми же законами, поэтому в гидравлике принято объединять жидкости, газы, пары под единым названием - жидкости.

В гидравлике вводят понятие о реально несуществующей идеальной жидкости. Такая жидкость абсолютно несжимаема, не обладает внутренним трением между частицами (вязкостью) и не изменяет плотности с изменением температуры. В действительности, жидкости в той или иной мере сжимаемы и обладают вязкостью; они называются реальными или вязкими.

Реальные (вязкие) жидкости делятся на собственно жидкости, называемые капельными (практически несжимаемы) и упругие жидкости - газы, обладающие сжимаемостью или упругостью, т.е. способные изменять свой объем с изменением давления. Все жидкости характеризуются следующими основными физическими свойствами: плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, давлением.

Масса единицы объема жидкости называется плотностью:

,

где m – масса жидкости, кг;

V – объем жидкости, м³.

Вес единицы объема жидкости называется удельным весом γ [н/м³]:

Масса и вес связаны между собой соотношением:

,

где g – ускорение свободного падения, м/сек²;

Плотность и удельный вес жидкости связаны между собой. Эта связь легко устанавливается, если учесть, что G = mg

,

Плотность газов значительно меняется с изменением давления и температуры. Для расчёта плотности газов (паров) при рабочих условиях пользуются зависимостью:

,

где Т₀, Р₀ - температура и давление при нормальных условиях ();

Т, Р - температура и давление при рабочих условиях;

ρ₀ - плотность при нормальных условиях (н.у.). Значения приводятся в справочной литературе.

Если значение ρ₀ для газов (паров) отсутствует в справочной литературе, то ρ₀ рассчитывают как ( - мольная масса газа, кг/кмоль).