2015-10-14
360
Тема: Изучение физических свойств жидкости
Цель работы. Освоение техники измерения плотности, теплового расширения, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей и приобретение навыков по измерению гидростатического давления жидкостными приборами.
Задача работы. Уяснить:
- понятие плотности жидкости;
- понятие теплового расширения;
- понятие вязкости;
- понятие поверхностного натяжения жидкостей;
- принцип работы жидкостных приборов.
Общие сведения
Жидкостью называют мало сжимаемое 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 V: = m/V.
Сжимаемость - свойство жидкости уменьшать объем под действием давления. Она оценивается коэффициентом сжимаемости bР, показывающим относительное уменьшение объема жидкости W при повышении давления р на единицу: bР = (DV/V) / Dр.
Тепловое расширение - свойство жидкости изменять объем при нагревании - характеризуется коэффициентом теплового расширения bТ, равным относительному приращению объема V с изменением температуры Т на один градус при постоянном давлении: bТ = (DV/V) / DT. 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 n = m / r 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, bР, bТ, n и s при 20 оС указаны в табл.1.1.
Таблица 1.1
| Жидкость | r, кг/м3 | bР×103, МПа-1 | bТ×103, ОС -1 | n×106, м2/с | s×  , Н/м
|
| Вода пресная | 0,49 | 0,15 | 1,01 | ||
| Спирт этиловый | 0,78 | 1,10 | 1,52 | ||
| Моторное масло М-10 | 0,60 | 0,64 | |||
| Индустриальное масло 20 | 0,72 | 0,73 | |||
| Трансформаторное масло | 0,60 | 0,70 | |||
| АМГ - 10 | 0,76 | 0,83 |
