A folyékony halmazállapot (1) - törvény, 1. oldal
2.2 Törvény Pascal.
2.3 Lamináris áramlás folyadékok.
2.4 Act Puayzelya.
2.5 turbulens folyadékok.
3.1 mérése folyadék viszkozitását.
3.2 mérése térfogat és a térfogatáram
1. A folyékony halmazállapot és tulajdonságai.
A folyadékok közötti közbülső gáz- és szilárdanyag-alakú. Közeli hőmérsékleten forráspontok, folyadék tulajdonságai közeledik gáz tulajdonságaira; közeli hőmérsékleten az olvadáspont, a folyadék tulajdonságai megközelíti a gyomor-szilárd ötvözetet anyagok. Ha a szilárd anyag részecskék jellemző egy szigorú rendezés szaporítóanyagok távokon akár ezer-tíz atomközi vagy intermolekuláris sugarak, a folyékony anyag tipikusan nem több, mint néhány tíz megrendelt részecskék - ez annak a ténynek köszönhető, hogy a rendelési a részecskék különböző részein a folyékony anyag ugyanolyan gyors ott az új „homályos” a termikus rezgések a részecskék. Azonban a teljes részecske tömörítési sűrűsége a folyékony anyag nem nagyon különbözik a szilárd - így a sűrűsége közel van a sűrűsége a szilárd testek, és összenyomhatósága, a nagyon kicsi. Például, hogy csökkentse a által elfoglalt térfogat folyékony víz, 1%, szükséges, hogy gyakoroljon nyomást
Ez már említettük, hogy a folyadék egy bizonyos saját térfogata ölteni az edénybe, és ahol vannak; ezek a tulajdonságok sokkal közelebb a tulajdonságait a szilárd, mint a gáznemű anyag. Nagy közelsége folyékony állapotban egy szilárd is megerősíti az adatokat a standard entalpiák párologtatás, és a? H ° spanyol szabvány olvadási entalpiát? H ° op. Szabványos entalpiája párolgás nevezett szükséges hőmennyiség átalakítására 1 mol a folyadék gőzzé 1 atm (101,3 kPa). Ugyanez felszabaduló hőmennyiség a kondenzációs 1 mól gőzt a folyékony 1 atm. A hőmennyiség elfogyasztott átalakítására 1 mól a szilárd anyagot a folyadékban, 1 atmoszféra, az úgynevezett standard olvadás entalpiája (az azonos mennyiségű hő által felszabadított „fagyasztás” ( „gyógyító”) 1 mól folyékony 1 atm). Ismeretes, hogy a? H ° olvadáspont sokkal kisebb, mint a megfelelő értékei? H ° App. Könnyen érthető, hogy, mivel az átmenetet a szilárd folyékony kíséri megsértésével kisebb intermolekuláris prita-zheniya, mint az átmenetet a folyadék gáz halmazállapotban.
Számos más fontos tulajdonságok, a folyadékok sokkal jobban hasonlít a gázok tulajdonságaival kapcsolatos. Tehát, mint a folyékony gáz áramolhat - ez az ő tulajdonát képezi az úgynevezett flow. Ellenállás határozza meg az áramlási viszkozitás. A folyékonyság és a viszkozitás hatással közötti vonzóerő a folyadék molekulák, a relatív mo-lecular súly és számos más tényező. A folyadékok viszkozitása
100-szor nagyobb, mint a gáz. Csak mint gázok, folyadékok tudnak diffundálni, bár sokkal lassabb, mivel a folyékony részecskéket sűrűbben, mint a gáz részecskék.
Az egyik legfontosabb tulajdonsága az, folyadék - a felületi feszültséget (ez a tulajdonság nem velejárója minden gáz vagy füst szilárd ötvözet anyaga). Molekulánként, található a folyadék minden oldalról egyenletesen intermolekuláris erők. Azonban, a felszínen a folyadék egyensúlyának ezeknek az erőknek van törve, és ennek hatására az e-Vie „felület” molekulák hatása alatti néhány eredő erő irányította a folyadékot. Emiatt, a folyadék felületén lévő állapotban feszültség. Felületi feszültség - az a minimális erő visszatartó mozgást a folyadék részecskék a folyadék mélységét, és ezáltal visszatartja a folyékony felület csökkentése. Ez annak köszönhető, hogy a felületi feszültség „könnycsepp” alakú szabadon eső folyadék részecskék.
Mivel a megőrzését a folyadék térfogata egyik képzésére képes szabad felületén. Az ilyen felület a felület a fázisszétválás az anyag: az egyik oldalán van a folyékony fázis, a másik - a gáz-halmazállapotú (gőz) és esetleg más gázok, például levegő. Ha a folyékony és gáznemű fázisok ugyanazon anyag érintkezésbe, erők adódnak, amelyek hajlamosak csökkenteni a határfelületi területet - a felületi feszültség erők. a felület viselkedik mint egy rugalmas membránt, amely hajlamos arra, hogy húzza össze.
Felületi feszültség lehet magyarázni a vonzás által molekulái között a folyadék. Mindegyik molekulát vonz más molekulák, megpróbálva „bekeríteni” őket magad, és akkor kap el a felületről. Ennek megfelelően, a felület általában csökken. Ezért, buborékok és a buborékok hajlamosak forralás során, hogy egy gömb alakú: a térfogata ennek a felületnek van egy minimális labdát. Ha csak folyadék felületi feszültségi erők, arra van szükség, hogy egy gömb alakú - például víz cseppek szabadesésben.
Kis tárgyak sűrűsége nagyobb, mint az a folyadék sűrűségét, képesek „float” a folyadék felszínén, mert a gravitáció ereje kisebb, mint az erő, amely megakadályozza a növekedését a felülete.
Nedvesítő - felszíni jelenség, amely akkor jelentkezik, amikor egy folyadék érintkezik egy szilárd felületre a gőz jelenlétében, azaz a felületek a három fázis. Nedvesítése jellemzi a „ragadt” a folyadék a felületre, és terjedését azt (vagy ellenkezőleg, taszítás és nerastekanie). Három esetben: a nem-nedvesítő, korlátozott nedvesítő és teljes nedvesedése.
Keverhetőség - képes folyadékok feloldódni egymással. Példa Kevert folyadékok: víz és etil-alkohol, nem elegyedő például: a víz és a folyékony olaj.
Míg az edényben a két vegyes folyadék molekulák termikus mozgás fokozatosan kezdenek, hogy áthaladjon a felület, és így a folyadék fokozatosan elkeverjük. Ezt a jelenséget nevezzük diffúzió (is előfordul található anyagok más államaiban összesítés).
A közeg lehet fölé melegítjük forráspontja, így a forráspontja nem fordul elő. Ez megköveteli egyenletes melegítést anélkül, hogy jelentős hőmérséklet-különbségek térfogaton belül, és nem a mechanikai behatások, például vibráció. Ha dobja valamit, azt azonnal felforr a túlhevített folyadék. Forró víz könnyen kaphatók a mikrohullámú.
Túlhűtés - hűtőfolyadék fagyáspontja alatti átalakítás nélkül a szilárd halmazállapotban. Mint túlmelegedés túlhűtés nem lehet jelentős vibráció és a szélsőséges hőmérsékleti.
Ha a folyadék felszínén, hogy eltolja a része az egyensúlyi helyzetből, a visszaállító erők hatása alatt a felület elkezd mozogni vissza az egyensúlyi helyzet. Ez a mozgás, azonban nem hagyja abba, és átalakul oszcilláló mozgását körül az egyensúlyi helyzet, és kiterjed a többi részek. Tehát vannak hullámok a folyadék felszínén.
Ha a visszaállító erő - elsősorban a gravitáció miatt, ezek a hullámok az úgynevezett gravitációs hullámok. A gravitációs hullámok a vízben látható mindenütt.
Ha a visszaállító erő - ez elsősorban az erő a felületi feszültség, mint a hullámok nevezzük kapilláris. Ha ezek az erők hasonlóak, mint a hullámok nevezzük kapilláris-gravitációs. A kapilláris hullámok csillapodnak hatása alatt a viszkozitás és egyéb tényezők.
Technikailag szólva, az egyensúlyi egyszerre folyadék fázis más fázisokkal való ugyanazon anyag - kristályos vagy gáz halmazállapotú - szükségessége szigorúan meghatározott körülmények között. Így, egy adott nyomáson kell szigorúan meghatározott hőmérséklet. Azonban, a természetben, és a szakterületen az egész folyadék coexists gőzzel vagy akár szilárd halmazállapotát - például víz, gőz, és gyakran jeges (feltételezve egy külön gőzfázisban jelen együtt levegő). Ez annak köszönhető, hogy a következő okok miatt.
- A nem-egyensúlyi állapot. A párolgás a folyadék időt vesz igénybe, amíg a folyadék teljes elpárolgását, hogy együtt létezik gőzzel. A természetben mindig van a víz párolgása, valamint a fordított folyamat - kondenzáció.
- A zárt tér. A folyadék a zárt edényben párologni kezd, de mivel az összeg korlátozott, gőznyomás növekszik, egyre több telített, amíg teljes elpárolgása a folyadék, ha annak mennyisége kellően nagy. Amikor elérte a telítési mennyiségű elpárolgott folyadék megegyezik a mennyiségű kondenzálható folyékony, a rendszer egyensúlyba kerül. Így, korlátozott térfogatban hozhat létre a szükséges feltételeket egyensúlyi egyszerre folyadék és gőz.
- A levegő jelenléte a Föld gravitációs. Ez ható a folyadék a légköri nyomás (levegő és gőz), míg a gőzt kell tekinteni lényegében csak annak parciális nyomása. Ezért a folyadék és gőz fölött a felületén megfelelnek a különböző pontokat a fázisdiagram, a folyadékfázisban és a régióban a létezését a gáz, ill. Ez nem zárja ki a párolgás, de bepárlással időt vesz igénybe, amely alatt a két fázis van együtt jelen. E nélkül a folyadék feltételek felforraljuk és pároljuk nagyon gyorsan.
2.1 Bernoulli törvény - annak a következménye, az energiamegmaradás törvényének helyhez áramlását ideális (azaz anélkül, hogy a belső súrlódás) az összenyomhatatlan közeg:
- a magasság, amelynél a folyadék tekinthető tagja
- nyomás pont a térben, ahol a tömegközéppontja a vizsgált folyadék elem,
- a gravitációs gyorsulás.
A konstans a jobb oldalon szokás nevezni a nyomást. vagy teljes nyomás és a Bernoulli integrál. A méret az összes feltételt - egységnyi energia egységnyi térfogatú folyadék.
Ez az arány, amelyet az Daniel Bernoulli 1738-ben ő tiszteletére nevezték el a Bernoulli-egyenlet. A vízszintes cső h = 0, és a Bernoulli-egyenlet formájában:
.
Ez a forma a Bernoulli-egyenlet állítható elő Euler egyenlet egydimenziós steady-state folyadékáramlást állandó sűrűsége ρ:
.
Szerint a Bernoulli törvény, a teljes nyomás a folyamatos stream a folyadék állandó marad végig ezt az áramlást.
A teljes nyomás áll a súly (ρgh), statikus (p) és dinamikus (ρν 2/2) nyomás.
Tól Bernoulli törvénye azt jelenti, hogy a csökkenő áramlási területet, mert a megnövekedett sebesség, azaz a dinamikus nyomás, a statikus nyomás. Ez a fő oka a Magnus-hatás. Bernoulli törvény érvényes lamináris gáz áramlását. nyomáscsökkentés jelenség növelésével az áramlási sebesség alapján különféle munkafolyamat (például a Venturi-cső), a víz- és gőz-jet szivattyú. A következetes alkalmazása a törvény Bernoulli vezetett a hydro technikai fegyelem - hidraulika.
Bernoulli törvény csak akkor érvényes, tiszta folyadékok, amelynek viszkozitását nullával egyenlő, vagyis azokat, folyadékok, amelyek nem tartják be a cső felületén. Valójában kísérletileg azt találtuk, hogy a folyadék sebessége a szilárd felületen szinte mindig pontosan nulla (kivéve, ha elválasztás vízsugárral néhány ritka körülmények között).
2.2 Paskalyaformuliruetsya törvény a következőképpen:
D
A fő tulajdonsága folyadékok és gázok - továbbítja nyomás változás nélkül minden irányban - az alapja a tervezés hidraulikus és pneumatikus berendezések és gépek.