Удельный объем определение, формулы, примеры - 2020

Физические свойства жидкости Теория

К основным физическим свойствам жидкости, которые рассматриваются в гидродинамике, относятся плотность, удельный вес, удельный объем, температурное расширение, сжимаемость и вязкость.

Плотность — это отношение массы вещества к его объему:

На плотность жидкости влияют температура и давление. Значения плотности некоторых жидкостей приведены ниже:

  • Жидкость: р, кг/м3
  • Вода: 1000
  • Антифриз: 1070
  • Бензин: 750
  • Керосин: 800
  • Дизельное топливо: 860
  • Масло МГ- 15-Б: 850
  • МГ-22-А: 880
  • ТМ-5-18: 900
  • Нефть: 900
  • Ацетон: 700
  • Спирт: 800
  • Глицерин: 1260

Удельный вес — это отношение веса жидкости к занимаемому объему:

Удельный объем жидкости — объем единицы массы этой жидкости:

Температурное расширение — свойство жидкости изменять свой объем при изменении температуры. С ростом температуры объем жидкости увеличивается и наоборот. Различные жидкости при увеличении температуры на одну и ту же величину увеличиваются в объеме по разному. Поэтому свойство жидкости увеличиваться в объеме с увеличением температуры характеризуется коэффициентом температурного расширения Bт, который показывает изменение единицы объема данной жидкости при изменении ее температуры на 1 К.

  • Жидкость — Bт (10^-4, К^-1)
  • Вода: 2
  • Антифриз: 5
  • Нефть: 8
  • Ртуть: 1,8

Увеличение объема при нагревании рассчитывается по уравнению:

дельта V= Bт*V0*дельта Т

где V0 начальный объем жидкости; дельта Т— изменение температуры.

В расчетах ДВС коэффициент температурного расширения считают постоянным, хотя на самом деле он зависит от условий нагревания или охлаждения, давления и начальной температуры.

Сжимаемость — свойство жидкости изменять объем при изменении давления.

дельта V = Bр*V0*дельта р,

где дельта V— изменение объема; дельта р — изменение давления; Вр — коэффициент объемного сжатия.

Коэффициент объемного сжатия показывает изменение единицы объема жидкости при изменении давления на 1 Па. Он зависит от условий сжатия, температуры и начального давления. При расчетах эта зависимость не учитывается.

Коэффициент объемного сжатия для воды равен 5 * 10^-4 1/Па, для нефтепродуктов — 7*10^-4 1/Па, для ртути — 0,3*10^-4 1/Па.

Ввиду незначительных величин жидкости считаются несжимаемыми.

Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой.

Рис. Схема изменения скорости жидкости, заключенной между неподвижной (1) и подвижной (2) пластинами

Если плоскость 2, находящаяся на расстоянии б от плоскости 1, под действием силы F перемещается со скоростью V0, то слои жидкости, находящиеся между плоскостями, перемещаются с разными скоростями. При этом максимальная скорость V0 в точках контакта с плоскостью 2, минимальная (вплоть до нуля) в точках контакта с плоскостью 1.

Если слои жидкости при движении не перемешиваются, то скорость в потоке изменяется по линейному закону, и отношение V0/б представляет собой градиент скорости.

При скольжении слоев жидкости между ними возникают силы внутреннего трения, которые сопротивляются движению. На преодоление этих сил и расходуется внешняя сила F:

где n — динамический коэффициент вязкости или динамическая вязкость; S — площадь трения (жидкости о пластину).

Динамическая вязкость учитывает свойства жидкости, от которых зависит ее внутреннее трение. В технике и в частности в гидравлике часто используется кинематическая вязкость v, которая равна отношению динамической вязкости жидкости к ее плотности:

Читайте также:  Ремень генератора для УАЗ Патриот на 409 двигатель с кондиционером

Для упрощения решения гидродинамических задач считают, что рассматриваемые жидкости не обладают температурным расширением, сжимаемостью и вязкостью. Такие жидкости в отличие от реальных называются идеальными.

Удельный объем: определение, формулы, примеры — 2020

  • Внутренний и Интенсивный
  • Формула удельного объема
  • Таблица общих значений удельного объема
  • Использование определенного объема
  • Удельный объем и удельный вес
  • Пример расчета
  • источники

Удельный объем определяется как количество кубических метров, занимаемых одним килограммом вещества. Это отношение объема материала к его массе, которое равно обратной величине его плотности. Другими словами, удельный объем обратно пропорционален плотности. Удельный объем может быть рассчитан или измерен для любого состояния вещества, но он чаще всего используется в расчетах с участием газов.

Стандартная единица измерения удельного объема — кубометр на килограмм (м 3 / кг), хотя это может быть выражено в миллилитрах на грамм (мл / г) или кубических футах на фунт (футах) 3 /фунт).

Внутренний и Интенсивный

«Определенная» часть определенного объема означает, что он выражается в единицах массы. Этовнутренняя собственность материи, что означает, что это не зависит от размера выборки. Точно так же удельный объем интенсивная недвижимость материи, которая не зависит от того, сколько вещества существует или где оно было взято.

Формула удельного объема

Для расчета удельного объема (ν) используются три общие формулы:

  1. ν = В / м где V — объем, а m — масса
  2. ν = 1 /ρ = ρ -1 где ρ — плотность
  3. ν = RT / PM = RT / P где R — идеальная газовая постоянная, T — температура, P — давление, а M — молярность.

Второе уравнение обычно применяется к жидкостям и твердым веществам, потому что они относительно несжимаемы. Уравнение может использоваться при работе с газами, но плотность газа (и его удельный объем) может резко измениться с небольшим увеличением или снижением температуры.

Третье уравнение применимо только к идеальным газам или к реальным газам при относительно низких температурах и давлениях, которые приближаются к идеальным газам.

Таблица общих значений удельного объема

Инженеры и ученые обычно ссылаются на таблицы конкретных значений объема. Эти репрезентативные значения относятся к стандартной температуре и давлению (STP), которые представляют собой температуру 0 ° C (273,15 К, 32 ° F) и давление 1 атм.

вещество плотность Удельный объем
(Кг / м 3 ) (м 3 /кг)
Воздух 1.225 0.78
лед 916.7 0.00109
Вода (жидкость) 1000 0.00100
Соленая вода 1030 0.00097
Меркурий 13546 0.00007
R-22 * 3.66 0.273
аммоний 0.769 1.30
Углекислый газ 1.977 0.506
хлор 2.994 0.334
водород 0.0899 11.12
метан 0.717 1.39
азот 1.25 0.799
Пар* 0.804 1.24

Вещества, отмеченные звездочкой (*), не указаны в STP.

Поскольку материалы не всегда находятся в стандартных условиях, существуют также таблицы для материалов, в которых указаны конкретные значения объема в диапазоне температур и давлений. Вы можете найти подробные таблицы для воздуха и пара.

Читайте также:  Когда менять свечи зажигания на солярис

Использование определенного объема

Удельный объем чаще всего используется в инженерных и термодинамических расчетах для физики и химии. Он используется для прогнозирования поведения газов при изменении условий.

Рассмотрим воздухонепроницаемую камеру, содержащую заданное количество молекул:

  • Если камера расширяется, а число молекул остается постоянным, плотность газа уменьшается, а удельный объем увеличивается.
  • Если камера сжимается, а количество молекул остается постоянным, плотность газа увеличивается, а удельный объем уменьшается.
  • Если объем камеры поддерживается постоянным, а некоторые молекулы удаляются, плотность уменьшается, а удельный объем увеличивается.
  • Если объем камеры поддерживается постоянным во время добавления новых молекул, плотность увеличивается, а удельный объем уменьшается.
  • Если плотность удваивается, ее удельный объем уменьшается вдвое.
  • Если удельный объем удваивается, плотность уменьшается вдвое.

Удельный объем и удельный вес

Если известны конкретные объемы двух веществ, эта информация может использоваться для расчета и сравнения их плотностей.

Сравнение плотности дает удельные значения плотности. Одно из применений удельного веса состоит в том, чтобы предсказать, будет ли вещество плавать или тонуть при помещении на другое вещество.

Например, если вещество А имеет удельный объем 0,358 см. 3 / г, а вещество B имеет удельный объем 0,374 см. 3 / г, принимая обратное значение каждого значения даст плотность. Таким образом, плотность А составляет 2,79 г / см. 3 и плотность B составляет 2,67 г / см. 3 , Удельный вес, сравнивая плотность A с B, составляет 1,04 или удельный вес B по сравнению с A составляет 0,95. A более плотный, чем B, поэтому A погрузится в B или B будет плавать на A.

Пример расчета

Известно, что давление образца пара составляет 2500 фунтов / дюйм 2 при температуре 1960 г. Ранкина. Если газовая постоянная равна 0,596, каков удельный объем пара?

ν = RT / P

ν = (0,596) (1960) / (2500) = 0,467 в 3 /фунт

Плотность и удельный вес жидкостей

Плотность и удельный вес жидкостей

Плотность и удельный вес жидкостей. 1. одним из важнейших физических свойств жидкости является ее плотность р, то есть масса жидкости в единице объема. Равномерная плотность жидкости р =-$ г. (2л) Где M-масса рассматриваемой жидкости. C7-это объем этой массы. 12. Плотность-это свойство среды, определяющее распределение mass. At в любое время、 Определяется отношением P = золото 4^ -. (2.2) Олень.,0.

В единицах Си плотность выражается в килограммах на 1 кубический метр (кг / м3). Например, при температуре 20°С средняя плотность жидкости Р составляет кг / м3. Вода 998 Дизельное топливо. 850. Керосина 820 Масло 900 Меркурий 13,550 Вес единичного объема жидкости называется ее удельным весом. Удельный вес выражается в Ньютон / кубический метр (Н / м3). Удельный вес однородной жидкости y = 4 * > ад Где O-вес целевого объема Жидкость организма.

Изменения плотности и удельного веса жидкости при изменении температуры и давления незначительны, и в большинстве случаев их не учитывают. Людмила Фирмаль

  • Б У вес 0 =я, (2.4) Здесь§является ускорением силы тяжести, и подставляя формулу в Формулу (2.3), мы находим соотношение между удельным весом и плотностью. Г = р *. (2.5). Строго говоря, в отличие от плотности, удельный вес не является физико-химическими свойствами вещества Географические измерения широты и высоты зависят от местоположения, и поэтому включают жидкости.
Читайте также:  Полгода владеть авто чтобы сдвть по трейд ин

Однако необходимо учитывать тот факт, что значения параметров, содержащиеся в приведенных выше и многих других гидродинамических зависимостях, варьируются в пределах 0,5% от поверхности Земли, а точность гидравлических расчетов обычно составляет 3-5%. Это позволяет получить среднее значение ускорения силы тяжести (9,81 м / с2) во всех случаях, поэтому нельзя учитывать фактические колебания этой величины при определении удельного веса.

  • Таким образом, средняя удельная масса жидкости _ указана ниже, Н / м3, при 20°С. Вода 9790 Дизельное топливо 8300 Керосин 8000 Масло 8830 Меркурий 132 900 Плотность и удельный вес жидкости зависят от температуры. В качестве примера приведем значения плотности и удельного веса воды при различных температурах. * ° , ° С0 4 25 50100 Р. кг / м3 999,9 1000 997 998 959 ВН / м.

Отношение 5 плотностей (удельного веса) 2 жидкостей называется относительной плотностью (относительным удельным весом) и определяется как отношение массы (веса) рассматриваемой жидкости при определенной температуре (°С) и массы (массы) дистиллированной воды при 4°С и равных объемах при атмосферном давлении. В качестве примера мы показываем относительную плотность (относительный удельный вес) значение 20°для той же жидкости, что и раньше (84°для той же жидкости).

Плотность капельных жидкостей и газов зависит от температуры и давления. Людмила Фирмаль

  • Воды 0.998 Дизель 0,89. Керосин 0,82 Масло 0,9 Меркурий 13.55 13. Знание удельного веса жидкостей необходимо для решения многих практических задач гидравлики(например, при определении давления внутри жидкости и жидкости над твердым、 (2.6) 0.0000051. 0.0000059. 0.0000074 0.0000064. 0.000000313 1. ар. ар. Различия в плотности жидкостей, жидкостей и твердых тел играют важную роль в решении задач, связанных с плаванием тел и многих других.

Смотрите также:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Обо мне

Как заказать?

Отзывы

Супер!
Присылайте в whatsapp:

+79219603113

Если у вас установлен whatsapp, нажмите:

Написать сообщение

Если whatsappа нет, установите и добавьте меня, вот инструкция.

f9219603113@gmail.com

Режим работы с 07:00 утра до 24:00 ночи (часовой пояс Москва)

Образовательный сервис позволяющий получить дополнительные знания


Если не указано иное, контент на этом сайте лицензирован под международной лицензией Creative commons attribution 4.0

© 2000 – 2019 ИП «Фирмаль Людмила Анатольевна»

Все авторские права на размещённые материалы сохраняются за правообладателями. Любое коммерческое и другое использование кроме предварительного ознакомления запрещено. Публикация предоставленных материалов не преследует за собой коммерческой выгоды. Публикация являются рекламой бумажных изданий этих документов. Я оказываю услуги по сбору, компоновке и обрабатыванию информации по теме заданной мне Клиентом. Результат работы не будет готовым научным трудом, но может быть источником для его самостоятельного изучения и написания.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector