流体特性

物理的

2022

流体の特性、一次または熱力学、二次または特定の動作について説明します。

流体の粘度は、物質によって異なります。

流体の特性は何ですか?

流体は、によって形成される連続材料媒体です。 物質 それらの間に弱い引力があります 粒子。したがって、それらは内部で生成されることなく形状を変更します 元の構成を復元する傾向があります( 個体 変形可能)。

流体のもう1つの重要な特性は、 粘度、そのおかげでそれらは次のように分類できます:

  • ニュートン流体または定粘度流体。
  • 非ニュートン流体、その粘度はそれらに依存します 温度 そしてそれらに加えられるせん断応力。
  • 粘度が明らかにない、完全または超流動の流体。

それだけを覚えておきましょう 液体 Y ガス それらは流動的と見なされます。 「理想的な流体」については、研究が容易であり、実際には存在しませんが、優れた近似値であるため、よく言われます。固体は流れの元素特性を欠いており、粒子間の引力がはるかに強いため、その形状を保持する傾向があります。

流体の基本特性

空気のような流体は、容器の形をしています。

流体には、他の形態の流体を定義および区別する基本的な物理的特性があります。 案件、 そのような:

  • 無限変形能。彼らの 分子 それらは無制限の動きに従い、それらすべての間に平衡位置はありません。
  • 圧縮率。流体をある程度圧縮すること、つまり、流体を占有させることが可能です。 音量 サイコロ未満。気体は液体よりも圧縮性があります。
  • 粘度。これは、流体に対抗する流体の内部張力に付けられた名前です。 動き、つまり、 耐久 流体によって提供される移動であり、それは気体よりも液体の方がはるかに大きい。
  • 形状記憶の欠如。流体は、それらを含む容器の形状を占めます。つまり、流体が変形した場合、元の構成に戻らないため、流体は完全に失われます。 弾性.

熱力学的(または一次)特性

流体の密度は、その質量をそれが占める体積で割ったものとして定義されます。

一次プロパティとも呼ばれ、それらはのレベルに関係しているものです エネルギー 液体中。

  • プレッシャー。のパスカルで測定 国際単位系 (SI)、圧力は、流体が単位面積に垂直に及ぼす力の投影です。例:大気圧または空気圧 海底に。
  • 密度。これは、一般にキログラム/立方メートルまたはグラム/立方センチメートルで測定されるスカラー量です。与えられた体積あたりの物質量を測定します 物質サイズに関係なく 質量.
  • 温度。これは、熱力学系(物体、流体など)の内部エネルギーの量に関連しており、 運動エネルギー その粒子の平均。温度は記録することで測定できます システムが 温度計.
  • エンタルピー。で象徴 物理的 文字Hを使用すると、特定の熱力学システムが、さまざまなメカニズムで一定の圧力で熱を失ったり、獲得したりすることによって、その環境と交換するエネルギーの量として定義されます。
  • エントロピ。文字Sで象徴され、平衡状態にある熱力学系の無秩序の程度で構成され、それらが受けるプロセスの不可逆的な性質を説明します。孤立したシステムでは、エントロピーは決して減少することはありません。一定のままであるか、増加するかのどちらかです。
  • 比熱。これは、物質の単位がその温度を1単位上げるために必要な熱量です。使用する単位と温度測定の目盛りに応じて、比熱の単位は、たとえば、cal/gr.ºC、またはJ /kg.Kになります。文字cで表されます。
  • 比重。それが 重さ 物質の量とその体積の、1立方メートルあたりのニュートン(N / m3)での国際システムに従って測定されます。
  • 凝集力。物質の粒子は、さまざまな分子間(または凝集)力によって結合され、それぞれが自然に消えることを防ぎます。これらの力は、固体では強く、液体では弱く、気体では非常に弱いです。
  • 内部エネルギー。これは、物質を構成する粒子の総運動エネルギーと、 位置エネルギー それらの相互作用に関連付けられています。

特定の(または二次的な)行動特性

表面張力は、昆虫が水の上を歩くことを可能にするものです。

二次とも呼ばれるこれらの特性は、流体の物理的挙動モードの典型です。

  • 粘度。これは、変形、引張応力、および動きに対する流体の抵抗の尺度です。粘度は、流体の粒子がすべて同じ速度で移動するわけではないという事実に対応します。これにより、粒子間の衝突が発生し、移動が遅れます。
  • 熱伝導率。する能力を表します 熱伝達 流体の、すなわち、粒子の運動エネルギーを、それが接触している他の隣接する粒子に伝達する。
  • 表面張力。単位面積あたりの液体の表面を大きくするために必要なエネルギー量ですが、流体、特に液体が表面を大きくするときに存在する抵抗として理解できます。これは、いくつかの昆虫が水の上を「歩く」ことを可能にするものです。
  • 圧縮率。これは、流体をにさらすことによって流体の体積を減らすことができる程度です。 プレッシャー または圧縮。
  • 毛細管現象。流体の表面張力(したがって、それらの凝集力)に関連して、それは、流体が毛細管を上下する能力、つまり、液体がどれだけ「濡れる」かです。これは、乾いたナプキンの先端を液体に浸し、液体の染みが紙の上にどれだけ広がっているかを観察すると簡単にわかります。 重力.
  • 拡散係数。溶質のサイズ、粘度に応じて、特定の溶質が特定の溶媒中で移動しやすくなります。 溶媒、の温度 混合 そして物質の性質。
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