Физические свойства

• Научиться определять физические свойства жидкостей по справочникам и расчетным путем

Разработал: Сазонов Алексей Игоревич, преподаватель

РАБОЧИЕ СРЕДЫ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

• Что общего у жидких и газообразных веществ?
• Чем отличаются жидкие и газообразные вещества?
• Сформулируйте определение жидкости.
• Сформулируйте определение газа.

Жидкостью называется сплошная среда, обладающая способностью легко изменять свою форму под действием внешних сил

• УПРУГИЕ ЖИДКОСТИ – легко сжимаемые среды – ?
• КАПЕЛЬНЫЕ ЖИДКОСТИ – практически несжимаемые среды – ?

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАБОЧИХ СРЕД

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

ТЕМПЕРАТУРНОЕ РАСШИРЕНИЕ

ПЛОТНОСТЬ

ОБЪЕМНОЕ РАСШИРЕНИЕ

РАСТВОРИМОСТЬ

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ

ВЯЗКОСТЬ

И многие другие …

ПЛОТНОСТЬ

– это масса единицы объема вещества

[ ρ ] = [кг/м 3 ]

УПРУГИЕ ЖИДКОСТИ – плотность зависит от температуры и давления

КАПЛЬНЫЕ ЖИДКОСТИ – плотность зависит от температуры и практически не зависит от давления

Где: М – молярная масса газа, г/моль

22,4 л/моль – молярный объем газа при н.у.

Р – давление, Па

Т – температура, К

Нормальные условия Т 0 = 273 К, Р 0 = 101325 Па

• УДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ [v] = [ м 3 / кг ]
• УДЕЛЬНЫЙ ВЕС [ γ ] = [ Н/м 3 ]
• ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ [d]

ПЛОТНОСТЬ СМЕСИ

Где:

ρ – плотности компонентов смеси

g – массовые доли компонентов в смеси

r – объемные доли компонентов в смеси

ТЕМПЕРАТУРНОЕ РАСШИРЕНИЕ

– это изменение объема жидкости под влиянием температуры

Коэффициент температурного расширения [ β t ] = [ 0 С -1 ]

Где: β t – коэффициент

температурного расширения, 0 С -1

V 1-2 – объем жидкости, м 3

t 1-2 – температура, 0 С

Назовите всем известный прибор, принцип действия которого основан на температурном расширении жидкости

ЗАДАЧА №1

Рассчитать плотность и удельный объем сернистого газа при нормальных условиях

ЗАДАЧА №2

Кислородные баллоны имеют голубой цвет и белую надпись «кислород». При температуре окружающей среды +20 C°, давление газа в кислородном баллоне не должно быть выше 14,7 МПа (150 кгс/см²) – в соответствии с требованиями ГОСТ 949-73.

Рассчитать плотность кислорода в баллоне.

• Найти относительную плотность 25% - го раствора хлорида кальция при температуре 60 0 С.
• Рассчитать плотность 10% (об) раствора этанола в воде при 20 0 С.
• Определить плотность воды при температуре 100 0 С, если коэффициент температурного расширения при данной температуре равен 0,75.

свойство жидкости оказывать сопротивление касательным усилиям (внутреннее трение)

ВЯЗКОСТЬ –

Динамический коэффициент вязкости

[ μ ] = [Па*с]

Кинематический коэффициент вязкости

[ ν ] = [м 2 /с]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВЯЗКОСТЬ

жидкостей

газов

Аномальные жидкости

• Вязкопластические – имеют предельное напряжение сдвига, после достижения которого, наступает текучесть (суспензии, мокрый песок, пасты);
• Псевдопластические – вязкость определяется скоростью сдвига (растворы полимеров);
• Дилатантные – при увеличении напряжения сдвига вязкость увеличивается (высококонцентрированные суспензии, клеи)
• Тиксотропные – вязкость зависит от продолжительности сдвига (кефир, краски)

2

τ

1

3

dv/dn

• Динамический коэффициент вязкости жидкости при 50 0 С равен 30 сП. Относительная плотность жидкости 0,9. Определить кинематический коэффициент вязкости.
• Рассчитать кинематический коэффициент вязкости хлорбензола при температуре 30 0 С.
• Определить кинематический коэффициент вязкости метана при н.у.

• Определить кинематический коэффициент вязкости хлора при температуре 60 0 С и давлении 0,5 МПа.