Справочник химика 21. Удельный вес воды
4. Основные свойства жидкости Плотность
Плотность жидкости 
, так же как любых других тел, представляет собой массу единицы объёма, и для бесконечно малого объёма жидкости dV массой dM может быть определена по формуле:
Для однородных жидкостей можно считать, что
где M – масса жидкости,
V – объём жидкости.
Единицы измерения:
[кг/м3], [кг/дм3], [кг/л], [г/см3].
П
лотность жидкости зависит от температуры и давления. Все жидкости, кроме воды, характеризуются уменьшением плотности с ростом температуры. Плотность воды имеет максимум приt = 4 оC и уменьшается при любых других температурах. В этом проявляется одно из аномальных свойств воды. Температура, при которой плотность воды максимальная, с увеличением давления уменьшается. Так, при давлении 14 МПа вода имеет максимальную плотность при 0,6 оC.
Плотность пресной воды равна 1000 кг/м3, солёной морской воды - 1020 ÷ 1030, нефти и нефтепродуктов – 650 ÷ 900 кг/м3, ртути – 13596 кг/м3.
При изменении давления плотность жидкостей изменяется незначительно. В большинстве случаев плотность жидкости в расчётах можно принимать постоянной. Однако встречаются случаи, когда изменением плотности пренебрегать нельзя, т.к. это может привести к значительным ошибкам.
Удельный вес
Удельным весом жидкости 
Для однородных жидкостей можно считать:
,
где G – вес жидкости.
Удельный вес жидкости и плотность связаны соотношением:
,
где g – ускорение свободного падения.
Единицы измерения: [Н/м3], [Н/дм3], [Н/л], [Н/см3], 1Н=1кг•м/с2.
Значение ускорения свободного падения g на земле изменяется от 9,831 м/с2 на полюсах до 9,781 м/с2 на экваторе.
Относительный удельный вес
Иногда удобно использовать такую характеристику жидкости, которая называется «относительный удельный вес». Это отношение удельного веса жидкости к удельному весу пресной воды
Единицы измерения: Относительный удельный вес - величина безразмерная.
Сжимаемость жидкости
Сжимаемость жидкости это свойство жидкостей изменять свой объём при изменении давления.
С
жимаемость характеризуетсякоэффициентом объёмного сжатия (сжимаемости) βP, представляющим собой относительное изменение объёма жидкости V при изменении давления P на единицу.
Знак минус в формуле указывает, что при увеличении давления объём жидкости уменьшается.
Единицы измерения: Па-1 (Паскаль. 1Па=1Н/м2).
Отсутствие знака минус в этом выражении означает, что увеличение давления приводит к увеличению плотности.
Величина, обратная коэффициенту сжимаемости, или, по-другому, коэффициенту объёмного сжатия 
, обозначается
и называется объёмным модулем упругости жидкости.
Тогда предыдущая формула примет вид
.
Единицы измерения: [Па], [МПа], [кГс/ см2].
М
одуль упругостиЕж зависит от температуры и давления. Поэтому различают два модуля упругости: адиабатический и изотермический. Первый имеет место при быстротекущих процессах без теплообмена. Процессы, происходящие в большинстве гидросистем, происходят с теплообменом, поэтому чаще используется изотермический модуль упругости. Примерная форма зависимостей Eж от P и t0 представлена на графиках. Всё это говорит о том, что жидкости не вполне точно следуют закону Гука.
Приведём несколько примеров значений модулей упругости.
Минеральные масла, используемые в технологических машинах с гидравлическим приводом, при t0 = 20 оC имеют объёмные модули упругости 1,35·103 ÷ 1,75·103 МПа (меньшее значение относится к более легкому маслу), бензин и керосин – приблизительно 1,3·103 МПа, глицерин - 4,4·103 МПа, ртуть – в среднем 3,2·103 МПа.
В практике эксплуатации гидравлических систем имеются случаи, когда вследствие действия того или иного возмущения в жидкости может значительно изменяться давление. В таких случаях пренебрежение сжимаемостью приводит к существенным погрешностям.
studfiles.net
Энциклопедия сантехника Физические свойства жидкостей
Жидкости. В природе различают четыре вида состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное и плазменное. Основное отличие жидкостей от твердых тел заключается в их текучести, т.е. способности легко принимать форму сосуда, в который жидкость поместили, при этом объем жидкости не изменяется. Газ тоже обладает текучестью, но при этом занимает любой предоставленный ему объем. В сосудах жидкость образует свободную поверхность, а газ аналогичной поверхностью не обладает. Однако с точки зрения механики и жидкость, и газ подчиняются одним и тем же закономерностям в случае, если сжимаемостью газа можно пренебречь. Поэтому в гидравлике под термином «жидкость» понимаются и собственно жидкости (которые часто называют капельными жидкостями), и газы (газообразные жидкости).
Основные свойства жидкости (при рассмотрении задач механики жидкости) — это плотность, способность изменять свой объем при нагревании (охлаждении) и изменениях давления, вязкость жидкости. Рассмотрим каждое из свойств жидкости подробнее.
Плотность жидкости. Плотностью жидкости ρ называется ее масса, заключенная в единице объема:
где m — масса жидкости; W — объем жидкости.
Единица измерения плотности — кг/м3.
Так как вода является наиболее распространенной в природе жидкостью, в качестве примера количественного значения параметра, определяющего то или иное свойство жидкости, будем приводить значение рассматриваемого параметра для воды.
Плотность воды при 4 °С ρв = 1000 кг/м3. Плотность жидкости уменьшается при увеличении температуры. Однако для воды эта закономерность справедлива только с 4 °С, в чем проявляется одно из аномальных свойств воды.
Удельный вес. Удельный вес γ — это вес жидкости, приходящийся на единицу объема:
где G — вес жидкости в объеме W.
Единица измерения удельного веса — Н/м3.
Удельный вес воды при температуре 4 °С γв= 9810 Н/м3.
Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением
где g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2).
Вообще плотность и удельный вес отичаются лиш тем, что у плотности сила веса измеряется в килограммах, а у удельного веса в ньютонах. Килограммы легко переводятся в ньютоны и обратно. Вообще эти параметры нам помогут вычислять массу в любых объемах.
Температурное расширение. Это свойство жидкости характеризуется изменением объема при изменении температуры, которое определяется температурным коэффициентом объемного расширения жидкости βt:
где W - начальный объем жидкости; ΔW - Изменение объема после уменьшения или увеличения температуры; Δt - изменение температуры.
| Знак Δ означает разницу между начальной величиной и конечной величиной.То есть ΔW=Wконечный-Wначальный |
Единица измерения βt; — град-1,
для воды,при t=20 °С βt = 0,00015 [1/°С].
Получается, что этот параметр βt показывает изменение величины объема на единицу температуры. То есть, если температура изменилась на 10 градусов, то объем увеличится в 10раз от величины βt.
Сжимаемость. Это свойство жидкости менять свой объем при изменении давления, которое характеризуется коэффициентом объемного сжатия βp :
где W - начальный объем жидкости; ΔW - изменение объема после изменения давления; ΔP - изменение давления.
Единица измерения βp - Па-1 Коэффициент объемного сжатия капельных жидкостей мало меняется в зависимости от давления и температуры.
Для воды βp = 5×10-10 Па-1
Вы только не путайте давление с плотностью. Так как буквы похожи, я и сам сначало об этом подумал. О давлении будет рассказано в следующих статьях. Вообще я сейчас не рекомендую вникать в понятие сжимаемость, так как вы возможно незнакомы с понятием давления и поэтому возможно несможите понять связь.
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем упругости жидкости Е и определяется по формуле:
для воды E=2×109 Па.
Вязкость жидкости — свойство жидкостей оказывать сопротивление сдвигу. Это свойство проявляется только при движении жидкостей. Вязкость характеризует степень текучести жидкости. Наряду с легко подвижными жидкостями (вода, спирт, воздух и др.) существуют очень вязкие жидкости (глицерин, машинные масла и др.).
Я предлогаю понять вязкость следующем образом: Представте жидкое вещество ввиде находящихся в ней большого количество мелких шариков, атомов, малекул, кому как угодно. И представте, что их начинает ктото толкать. И во время толкания шарики начинают терется друг об друга сопротивляясь перемещению. Дык вот, а теперь представим ситуацию когда эти шарики стали липкими и тогда эти шарики будут еще сильнее сопротивлятся сдвигу. И вот чем сильнее они буду сопротивлятся сдвигу об друг друга, тем сильнее будет вязкость.
Вязкость жидкости характеризуется динамической вязкостью μ.
И. Ньютон выдвинул гипотезу о силе трения F, возникающей между двумя слоями жидкости на поверхности их раздела площадью ω, согласно которой сила внутреннего трения в жидкости не зависит от давления, прямо пропорциональна площади соприкосновения слоев ω и быстроте изменения скорости в направлении, перпендикулярном направлению движения слоев, и зависит от рода жидкости.
Пусть жидкость течет по плоскому дну параллельными ему слоями
Вследствие тормозящего влияния дна слои жидкости будут двигаться с разными скоростями. Скорости слоев Показаны стрелками. Рассмотрим два слоя жидкости, середины которых расположены на расстоянии Δу друг от друга. Слой А движется со скоростью u, а слой В со скоростью u + Δu.
На площадке ω вследствие вязкости возникает сила сопротивления F. Согласно гипотезе Ньютона эта сила
коэффициент пропорциональности μ, в этой формуле и является динамической вязкостью, отношение Δu/Δy называется градиентом скорости.
Таким образом, динамическая вязкость является силой трения, приходящейся на единицу площади соприкосновения слоев жидкости при градиенте скорости, равном единице.
Размерность μ — Па • с.
Гипотеза И. Ньютона, представленная в формуле, экспериментально подтверждена и математически оформлена в дифференциальном виде
основоположником гидравлической теории смазки Н.П. Петровым и в настоящее время носит название закона внутреннего трения Ньютона.
В гидравлических расчетах часто удобнее пользоваться другой величиной, характеризующей вязкость жидкости, — ν:
Эта величина называется кинематической вязкостью. Размерность v — м2/с
Название «кинематическая вязкость» не несет особого физического смысла, так как название было предложено потому, что размерность v похожа на размерность скорости.
Вязкость жидкости зависит как от температуры, так и от давления. Кинематическая вязкость капельных жидкостей уменьшается с увеличением температуры, а вот вязкость газов, наоборот, возрастает с увеличением температуры. Кинематическая вязкость жидкостей при давлениях, встречающихся в большинстве случаев на практике, мало зависит от давления, а вязкость газов с возрастанием давления уменьшается.
Вязкость жидкости измеряют с помощью вискозиметров различных конструкций.
Жидкости, для которых справедлив закон внутреннего тяготения Ньютона, называют ньютоновскими. Существуют жидкости, которые не подчиняются закономерности формулам, к ним относятся растворы полимеров, гидросмеси из цемента, глины, мела и др. Такие жидкости относятся к неньютоновским.
Вообще для меня понятие вязкость , несколько смутное понятие, потому что нехвотает примеров как находится вязкость в реальных условиях, а не ввымышленных как описано выше. Меня берет сомнение площадь соприкосновения с жидкостью. Тут описана площадь просто как ввиде листа. А мне нужно было бы, площадь ввиде замкнутой трубы. В будущем я найду задачи по вязкости и объяснюдетали расчетов сопротивления в трубопроводе.
Я кстати уже нашел формулы которые нужны сантехникам и инженерам, опишу их в других статьях. Пишите коментарии, я обязательно отвечу на ваши вопросы и постараюсь подкорректировать статьи под вашы нужды.
Следующий раздел: Гидростатическое давление
| Если Вы желаете получать уведомленияо новых полезных статьях из раздела:Сантехника, водоснабжение, отопление,то оставте Ваше Имя и Email. | ||
infobos.ru
изменении удельного веса воды при
Об изменении удельного веса воды при нагревании от [c.17]
| Рис. 3. Изменение удельного веса воды и крекинг-остатков в зависимости от температуры. |  |
О изменении удельного веса воды при нагревании от O " до 30°.— Врем. Г.г, На. ., 1895, № 2, 133—143. [c.237]
При очень точных измерениях перед взвешиванием пикнометр помещают в термостат с определенной температурой и при расчетах вводят поправку на изменение удельного веса воды при разных температурах. [c.115]
Еще об изменении удельного веса воды, см. № 777. [c.78]
Об изменении удельного веса воды 0°—30. Там же, pag. 133. 1895. [c.101]
Если удельный вес твердой частицы равен удельному весу воды, то необходимая сила в основном определяется разностью давлений в потоке, возникающей при изменениях скорости. Однако для тяжелой частицы утв> 1, эта сила недостаточна и дополнительное усилие, создающее положительное или отрицательное ее ускорение, может возникнуть только за счет лобового сопротивления, определяемого относительной скоростью частицы (разностью между скоростью воды и скоростью частицы) и ее размерами и формой (коэффициентом сопротивления). [c.402]
Для уменьшения потерь галлия, цинка и фосфатов вместе с твердым остатком он промывается водой в противоточных (как минимум в две стадии) устройствах. После сепарации и промывки подкисленный промывочный раствор подается в выщелачиватель 3. Перед подачей в 3 промывные воды в случае необходимости упариваются или разбавляются для изменения удельного веса раствора. [c.159]
Высокие удельный вес и вязкость крекинг-остатков создают большие трудности для отстоя из них воды. На рис. 3 приведено изменение удельного веса веды и крекинг-остатков в зависимости от температуры, и для сравнения дана зависимость удельного веса мазута 80 и 100 от температуры. [c.273]
Из данных таблицы, по сравнению с предыдущими, видно, что наибольшей величины достигает усадка при изменении состава жидкой части. Введением метилцеллозольва и воды мы резко повышаем усадку до 2,5—3,0%, причем это не сопровождается закономерными изменениями удельных весов пленок. [c.230]
Гидравлический расчет газопроводов. На очистной станции обычно встречаются газопроводы с низким давлением — до 200—300 мм вод. ст. Расчет их можно вести без учета изменения удельного веса газа по длине трубопровода. [c.141]
To же, в пер. В. Я. Курбатова с нем. на русск. яз. под загл. О химической ассоциации серной кислоты с водой на основании изменений удельного веса. — Соч. Т. 4. 1937, с. 391—399 с илл. [c.86]
О химической ассоциации серной кислоты с водой на основании изменений удельного веса, см. № 82. [c.148]
При определении количества кислоты, участвующей в реакции, необходимо отчетливо отличать полное количество реагирующей кислоты от изменений в весе электролита, определяемых изменениями удельного веса. Причины этого становятся понятными из вышеприведенного уравнения реакции. Так как разложение двух эквивалентов кислоты сопровождается образованием двух эквивалентов воды, то при прохождении 26,8 а - ч электричества во время разряда общим результатом изменения будет потеря веса, соответствующая расходу серного ангидрида. Потеря в граммах может быть выражена так- [c.128]
Количество воды, необходимое для определенного изменения удельного веса шликера, рассчитывают по формуле [c.430]
Результаты исследований представлены на рис. 4. Как видно из рис. 4, изменение удельного веса нефти в пределах 0,73—0,91 практически не оказывает влияния на скорость всплывания нефтяных частиц размерами до 60 а. Изменение же их размеров всегда отражается на скорости всплывания частиц, причем частицы удельного (веса 0,85 размером 50 всплывают со скоростью 0,2 мм сек, а частицы того же удельного веса размером 70 А—со скоростью 0,4 мм сек. Изменение температуры сточной воды от 10 до 30° практически не влияет на скорость всплывания нефтяных частиц размером до 200 1 . [c.48]
Вода удаляется из взятого почвенного образца высушиванием в сушильном шкафу при 105° до постоянного веса или каким-либо другим способом, который хотя и не позволяет полностью удалить всю воду, как это делается при высушивании, но дает возможность быстро удалить некоторую, более или менее постоянную, ее часть и получить приблизительную оценку содержания влаги. Для этой цели применяются различные приемы можно, например, дать возможность воде прореагировать с карбидом кальция, а затем измерить количество образовавшегося ацетилена, или можно смешать почву с известным количеством метилового спирта, а затем определить изменение удельного веса спирта ареометром. [c.99]
Удельный вес воды равен точно единице при темнературе - -4°С. Вследствие незначительных изменений удельного веса воды в интервале температур от О до 40° С при расчетах насосных установок, работающих при указанных температурах, объемный вес воды нринимается равным единице. [c.57]
Окись этилена— бесцветная жидкость, кипящая при 10,7 = = 0,8711 изменение удельного веса в зависимости от температуры равно О,00140 на 1 давление паров 1095 мм рт. ст. (1,44 а/ г) нри 20°. Окись этилена полностью растворима в воде. Критическая температура окиси равна 195,8° 110 . Окнсь этилеиа очень ядовита и под названием Т-газ применяется для дезинфекции п дезинсекции помспд,ений (10 ч. окиси этилена и 90 ч. двуокиси углерода). [c.395]
При понижении температуры наблюдается коренное изменение удельного веса отдельных слагаемых AS вследствие их неодинаковой зависимости от температуры. Схематически изменение упорядоченности системы, отражающееся в AS, алгебраически слагается из нарушения первичной структуры воды при внедрении иона и из организующего действия сольватаци-онного процесса. [c.101]
Неоднородность иногда трудно определить по внешнему виду смесь нселеза с серой кажется одпо серым веществом, но в воде нселезо тонет, а сера всплывает (хотя ее удельный вес и больше удельного веса воды, но она не смачивается водой и потому всплывает). Можно также обнаружить неоднородность смеси при помощи магнита железо притягивается к магниту, сера — нет. Серная и соляная кислоты действуют на железо, при чем выделяется во- дород сера же остается без изменения. [c.84]
Одним из наиболее ценных свойств пластмасс является их небольшой удельный вес. У большинства пластиков удельный вес немного тяжелее древесины и воды и колеблется в пределах 1,3—1,4. Они значительно легче металлов, удельный вес которых равен латуни 8,3 свинца 11,3 бронзы 9,1 меди 8,9 алюминия 2,7. Можно получить настолько легкие пластические массы, что они будут значительно легче древесины. Широкие диапазоны изменения удельного веса пластических материалов дают возможность выпускать большой ассортимент изделий с удовлетворительными механическими свойствами и малым весом, выгодно отличающим пластические массы от других материалов (металлов, стекла и пр.). Это дает возможность уменьшить в несколько раз вес сырья, требующегося для такого же объема металлических деталей. Указанное обстоятельство имеет существенное значение, особенно в авиапромышленности, автомобилестроений, электромашиностроении, промышленности средств связи, в химическом и текстильном машиностроени1С оборонной промышленности и т. д. [c.21]
Жидкостный указатель уровня является прибором дистанционного действия и работает следующим образом. Низкотем-пе атурная жидкость, проходя из резервуара 5 по трубке 3 в корпус 1, испаряется. Образующийся пар создает в нижней части корпуса I давление, которое будет равно давлению столба о низкотемпературной жидкости в резервуаре 5. Давление пара не может быть выше давления столба а, так как в этом случае избыток пара выйдет пузырьками через слой жидкости в резервуаре. Этим давлением часть воды из корпуса 1 вытеснится в трубку 2 и водомерное стекло 6 и установится на высоте А. Таким образом высота А уровня будет пропорциональна высоте а слоя жидкости в резервуаре 5. Если бы удельные веса жидкостей в резервуаре и в корпусе 1 были равны, то А=а. Во всех остальных случаях высота столба будет больше у той жидкости, удельный вес которой меньше. При наполнении указателя ведой ее уровень А будет больше уровня а, так как удельный вес воды ниже удельных весов жидкого воздуха, кислорода или азота. При изменении высоты а слоя жидкссти в резервуаре 5 будет соответственно изменяться и высота А столбика воды в указателе. [c.287]
Из этих данных вычисляют искомое число. Коэфициент расширения органических жидкостей почти всегда гораздо больше, чем воды, а поэтому их удельный вес зависит в значительной степени от температуры. Изменение удельного веса на 0,001 fw . 19. Пикно- соответствует приблизительно те.чпературной раз-нипе в 1-. [c.26]
Творец гидратной теории растворов Д. И. Менделеев [I] в 1887 г. писал Химизм растворов составляет причину того, что раство 1 ка/ -дой отдельной пары веществ (нанример, воды и определенной соли) необходимо изучать отдельно, опытным образом, для того, чтобы по плотности судить о составе—пока не найдутся общие законы, управляющие изменением удельного веса растворов, и не дадут возможности по составу наперед предугадать удельный вес растворов. Эти законы очевидно и несомненно будут носить характер законов химико-ме-ханических, потому что растворы составляют ступень перехода от явлений чистохимических к явиомеханическим . [c.116]
Установка состоит из генератора холода, концентратора рассола и трубчатых охлаждающих батарей (рис. 147). В замкнутой цепи рассол последовательно проходит через иих, изменяя свой удельный вес. В генераторе холода (баке со льдом) он охлаждается и одновременно разжижается водой, получаемой от таяння льда. От охлаждения рассола удельный вес его увеличивается, а при разжижении — уменьшается. Так как охлаждение влияет на изменение удельного веса рассола меньше, а происходят эти процессы одновременно, то по выходе из генератора холода рассол имеет удельный вес меньше, чем при входе в него. Так, например, удельный вес рассола с температурой 10 , насыщенного солью до 25% —1,204, а рассола, охлажденного до—20 ио разжиженного до 23% соли—1,188. Холодный, но более легкий рассол поднимается вверх, в трубчатые батареи. Здесь, отепляясь, он становится еще легче н поднимается к солекон- [c.313]
chem21.info
