Практичне заняття №1

Тема: «Властивості рідин»

Визначення рідини

Рідина – фізичне тіло, що здійснює опір зміні об’єму та слабкий опір зміни своєї форми.

Щільність рідин. Питома вага

Основною механічною характеристикою рідини являється щільність p, кг/м³, визначена для однорідної рідини відношенням її маси к її об’єму:

. (1.1)

Щільність прісної води при температурі 4⁰С

кг/м³. (1.2)

Питома вага однорідної рідини γ, Н/м³, називається вага G одиниці об’єму цієї рідини:

. (1.3)

Питома вага прісної води при температурі 4⁰С

Н/м³. (1.4)

Відносною питомою вагою рідини δ називається відношення її питомої ваги к питомій вазі прісної води при температурі 4⁰С:

. (1.5)

Між густиною і питомою вагою існує зв’язок:

, (1.6)

де g – прискорення вільного падіння.

В таблиці 1 приведені значення густини води при різних температурах, а в приложені 1 – значення густини крапельних рідин при температурі 20⁰С.

Таблиця 1

t, ^0С	Щільність P, кг/м^3	t, ^0С	Щільність P, кг/м^3	t,^0С	Щільність P, кг/м^3	t,^0С	Щільність P, кг/м^3	t,^0С	Щільність P, кг/м^3	t,^0С	Щільність P, кг/м^3	t,^0С	Щільність P, кг/м^3
0	999,87	40	992,24	50	988,07	60	986,24	70	977,81	80	971,83	90	965,34
		41	991.86	51	987,62	61	982,72	71	977,23	81	971,23	91	964,67
4	1000	42	991.47	52	987,15	62	982,2	72	976,66	82	970,57	92	963,99
		43	991,07	53	986,69	63	981,67	73	976,07	83	969,94	93	963,3
10	999,73	44	990,66	54	986,21	64	981,13	74	975,48	84	969,3	94	962,61
		45	990,25	55	985,78	65	980,59	75	974,89	85	968,65	95	961,92
20	998,23	46	989,82	56	985,25	66	980,05	76	974,29	86	968	96	961,22
		47	989,4	57	984,75	67	979,5	77	973,68	87	967,24	97	960,51
30	995,67	48	988,96	58	984,25	68	978,94	78	973,07	88	966,68	98	959,81
		49	988,52	59	983,75	69	978,38	79	972,45	89	966,01	99	959,09

Стиснення і температурне розширення рідин

Опір рідин зміненню свого об’єму характеризується коефіцієнтами об’ємного стиснення і температурного розширення.

Коефіцієнт об’ємного стиснення β_W, Па^-1,– відносне змінення об’єму рідини на одиницю змінення тиска:

, (1.7)

де ∆W – змінення об’єму W, що відповідає зміненню тиска на величину ∆p.

Величина, зворотна коефіцієнту об’ємного стиснення, представляє собою об’ємний модуль пружності рідини Е, Па:

. (1.8)

Для води при нормальних умовах приймаємо:

Па^-1 (1.9)

Па (1.10)

Коефіцієнт температурного розширення β_t⁰, ⁰С^-1, виражає відносне змінення об’єму рідини при зміненні температури на 1 градус:

, (1.11)

де ∆W – змінення об’єму, відповідно зміненню температури на величину ∆t.

Для води при нормальних умовах приймаємо:

. (1.12)

Значення коефіцієнта об’ємного стиснення води β_W в функції від тиску і температури приведені в табл.2; значення модуля пружності Е – в табл.3; значення коефіцієнта температурного розширення β_t – в табл.4.

Таблиця 2

t, ^0C	βW·10^10, Па^-1. при тиску, Па ·10^-4
	50	100	200	390	780
0	5,4	5,37	5,31	5,23	5,15
5	5.29	5,23	5,18	5,08	5,93
10	5,23	5,18	5,08	4,98	4,81
15	5,18	5,1	5,03	4,88	4,7
20	5,15	5,05	4,95	4,81	4,6

Таблиця 3

t, ^0C	Е, Па·10^-4. при тиску, Па ·10^-4
	50	100	200	390	780
0	185400	186400	188400	191300	197200
5	189300	191300	193300	197200	203100
10	191300	193300	197200	201100	208000
15	193300	196200	199100	205000	212900
20	194200	198200	202100	208000	217800·10^4

Таблиця 4

t, ^0C	βt·10^6, Па·10^-4. при тиску, Па ·10^-4
	1	100	200	500	900
1–10	14	43	72	149	229
10–20	150	165	183	236	289
40–50	422	422	426	429	437
60–70	556	548	539	523	514
90–100	719	704	–	661	^621