Lijst met inhoud
- Fysieke eigenschappen van de vloeistof
- Specifiek gewicht
- Dichtheid
- Wat is de vereiste om de dichtheidswaarde van benzine en diesel aan te geven?
- Wat gebeurt er als de dichtheid van benzine of diesel verandert?
- Soortelijk gewicht
- Specifiek volume
- Samendrukbaarheid en Bulk modulus
- viscositeit
- Newton's wet van viscositeit
- Kinematische viscositeit
- Effect van temperatuur op viscositeit
- Vragen
- Meerkeuze vragen
Fysieke eigenschappen van vloeistoffen
De eigenschappen kunnen de fysieke toestand van elke vloeistof beschrijven. Het is essentieel om verschillende eigenschappen van vloeistof te begrijpen voordat u het probleem van de vloeistofstroom analyseert. De eigenschappen kunnen worden gedefinieerd als het fysieke kenmerk dat de staat aangeeft
Eigenschappen van vloeistof zijn grofweg verdeeld in twee delen
Intensieve eigenschap: het is een eigenschap waarvan de grootte niet afhankelijk is van massa. Bijvoorbeeld druk, temperatuur, massadichtheid, etc.
Uitgebreide eigenschap: het is een eigenschap waarvan de grootte afhankelijk is van de massa. Bijvoorbeeld gewicht, volume, massa, etc.
Specifiek gewicht
Het soortelijk gewicht wordt gedefinieerd als het gewicht per volume-eenheid
W = w / v
Here w is het gewicht van de vloeistof,
V is het vloeistofvolume.
Zoals we weten, is het lichaamsgewicht de dwingen van het lichaam naar het middelpunt van de aarde.
Het wordt uitgedrukt als de vermenigvuldiging van de massa van het lichaam en de zwaartekrachtversnelling. De waarde van g wordt gemeten op zeeniveau 9.8 m / s2
Gewicht is een kracht, dus de gewichtseenheid is Newton (N). De eenheid van volume is m3
Daarom is de eenheid van soortelijk gewicht N / m3
Het soortelijk gewicht van water is 9810 N / m3 bij een standaarddruk van 760 mm kwik en een temperatuur van 4 ° C.
Het specifieke gewicht van zeewater is 10000-10105 N / m3.
De hogere waarde van het soortelijk gewicht in zeewater wordt veroorzaakt door opgelost zout en vaste deeltjes. Het soortelijk gewicht van kwik is 13 keer groter dan dat van water. De lucht heeft een soortelijk gewicht van ongeveer 11.9 N / m3 (bij temperatuur 15 ° C en standaard atmosferische druk).
Omdat het soortelijk gewicht afhankelijk is van de zwaartekrachtversnelling, verandert de waarde ervan met de zwaartekracht.
Dichtheid
Dichtheid, het symbool van dichtheid, is rho (?). De standaarddefinitie van dichtheid is massa per volume-eenheid.
Met andere woorden, we kunnen zeggen dat het een kwestie (hoeveelheid) vloeistofopslag is in het gegeven volume.
ρ = m / V
Hier is m de vloeistofmassa, V geeft het vloeistofvolume aan,
We weten dat de eenheid van massa in kg is en de eenheid van volume in m3
Dus de eenheid van dichtheid wordt genomen in kg / m3
De massadichtheid van water 15.5 ° C is 1000 kg / m3
De massadichtheid van lucht is 1.24 kg / m3 bij standaardtemperatuur 20 ° C en normale atmosferische druk.
Ik heb een praktische vraag voor je. U bezoekt regelmatig de benzinepomp om benzine in uw fiets of auto te tanken. Het is u opgevallen dat de dichtheid van benzine of diesel wordt weergegeven op het display. Begrijp nu mijn vraag goed,
Wat is de vereiste om de dichtheidswaarde van benzine en diesel aan te geven? Wat gebeurt er als de dichtheid van benzine of diesel verandert?
Denk erover na als ingenieur en vind een antwoord.
Soortelijk gewicht
Soortelijk gewicht is goed gedefinieerd als de verhouding van massadichtheid of soortelijk gewicht van de vloeistof tot massadichtheid of soortelijk gewicht van de standaardvloeistof.
Hier is de standaardvloeistof (sf) voor vloeistof water van 4 ° C en de standaardvloeistof voor gassen is lucht van 0 ° C.
Zoals we kunnen zien, is het soortelijk gewicht de verhouding van dezelfde eigenschap, dus het soortelijk gewicht is eenheidloos.
Er is geen dimensie van soortelijk gewicht.
Het soortelijk gewicht van kwik (Hg) is gewoonlijk 13.6 keer hoger dan die van water. Het betekent dat Mercurius 13.6 keer zwaarder is dan water.
Specifiek volume
Het specifieke volume is omgekeerd evenredig met de massadichtheid
Het kan worden gedefinieerd als de verhouding tussen volume en massa
v = V / m
Praktisch specifiek volume is een nuttiger onsamendrukbare vloeistofonderzoek.
De eenheid van specifiek volume is m3/ kg.
Samendrukbaarheid en bulkmodulus
De studie van vloeistofmechanica omvat samendrukbare en onsamendrukbare vloeistof.
Samendrukbare vloeistof betekent dat het een samentrekking krijgt wanneer er druk wordt uitgeoefend, en het wegnemen van de druk die het krijgt, zet uit.
Samendrukbaarheid is de essentiële eigenschap van de vloeistof. Het is het vermogen van vloeistof om het veranderingsvolume onder druk te krijgen. De vergelijking van de samendrukbaarheidscoëfficiënt wordt gegeven als,
Hier de dp verandering in toegepaste druk en dV is een volumeverandering.
Hier geeft het teken -ve aan dat een toename van de druk resulteert in een vermindering van het volume. De samendrukbaarheidscoëfficiënt wordt gesymboliseerd door Βc.
In het algemeen wordt bij deze meting de samendrukbaarheid van fluïdum weergegeven door zijn bulk-elasticiteitsmodulus en wordt de bulk-elasticiteitsmodulus genomen als reciproque van de samendrukbaarheidscoëfficiënt.
viscositeit
Viscositeit kan worden gedefinieerd als een eigenschap van vloeistof waardoor het weerstand tegen stroming uitoefent.
Als we een voorbeeld nemen, stroomt er in de praktijk vloeistof over elk vast oppervlak of vlak oppervlak. De snelheid van de vloeistof wordt als verwaarloosbaar (nul) beschouwd aan de grens van het vaste oppervlak en de snelheid neemt toe ver weg van de grens van het vaste oppervlak. De vloeistoflagen bieden weerstand aan elkaar. Het is een soort wrijving tussen vloeistoflagen.
Stel dat we het snelheidsprofiel in de vloeistoflagen waarnemen. De snelheid wordt lager gevonden nabij het vaste oppervlak. De snelheid wordt groter gevonden op de buitenste laag, ver van de vaste oppervlaktegrens. Dit gebeurt vanwege interne weerstand en staat bekend als viskeuze weerstand. Alle echte vloeistoffen hebben viscositeit. Zoals we weten, heeft die ideale vloeistof geen viscositeit. Enkele voorbeelden van zeer viskeuze vloeistoffen zijn glycerine, teer en melasse, enz.
De vloeistoffen met een lagere viscositeit zijn lucht, water, benzine enz.
Newton's wet van viscositeit
Laten we eens kijken naar twee aangrenzende lagen op afstand dy,
Laag 1 snelheid is u,
Laag 2 snelheid is u + du,
De bovenste laag stroomt met een snelheid u + du. De toplaag biedt weerstand aan de onderlaag met het uitoefenen van kracht F. De onderlaag geeft ook weerstand aan de bovenlaag met gelijke en tegengestelde kracht F. Deze twee tegengestelde krachten genereren afschuifweerstand.
Het wordt aangeduid met τ afschuifweerstand. Het is evenredig met de snelheidsgradiënt.
Als we de proportionele limiet verwijderen, moeten we dan één constante plaatsen?
Hier is de constante van evenredigheid of evenredigheidsfactor μ
Het wordt erkend als de viscositeitscoëfficiënt. De waarde van de viscositeitscoëfficiënt is afhankelijk van het type oppervlak en oppervlakteruwheid.
Deze vergelijking staat algemeen bekend als de viscositeitswet van Newton.
Er is enige waarneming op basis van deze wet. Deze waarnemingen zijn nuttig om viscositeit en snelheidsverdeling te bestuderen.
Afschuifspanning is de maximale snelheidsgradiënt die hoog is.
Als de snelheidsgradiënt nul is, is de schuifspanning ook nul.
De waarde van de schuifspanning is maximaal bij de grens en zal tegelijkertijd vanaf de grens afnemen.
De eenheid van viscositeit kan worden geformuleerd op basis van de viscositeitswet van Newton.
Hier, N / m2 wordt beschouwd als Pascal (Pa). Soms wordt de dynamische viscositeitscoëfficiënt in evenwicht genomen (P).
1 Poise = 0.1 Pa * s
Dynamische viscositeit van water is 1 centipoise (cP) = 10-3 N s / m2
Dynamische viscositeit van lucht is 0.0181 centipoise = 0.0181 * 10-3 N s / m2
Water is 55 keer dichter dan lucht.
De opgegeven waarde is bij standaardtemperatuur 20 ° C en atmosferische druk.
Kinematische viscositeit
De viscositeit van de kinematica is goed gedefinieerd als de verhouding tussen dynamische viscositeit en dichtheid.
De eenheid van kinematische viscositeit wordt geformuleerd als,
v = μ / ρ
Zoals we weten, omvat die metriek geen kracht of energie, dus de eenheid van kinematische viscositeit is alleen van lengte en tijd.
Deze eenheid is algemeen bekend als stokes.
De kinematica viscositeit van water is 10 verhogingen tot min 6 vierkante meter per seconde
De kinematische viscositeit van lucht is 15
De waarde is bij standaardtemperatuur van 20 ° C en atmosferische druk.
De kinematica viscositeit van lucht is 15 keer hoger dan die van water.
Effect van temperatuur op viscositeit
Het effect van de temp. waarde van viscositeit is verschillend in vloeistof en gas.
Als we bedenken dat de vloeistof een vloeistof is, neemt de waarde van dynamische viscositeit af met een stijging van de temperatuur
Stel dat de vloeistof gas is; de waarde van viscositeit neemt toe naarmate de temperatuur stijgt.
Laten we eens kijken waarom
In vloeistof zijn de moleculen dichterbij vergeleken met gassen.
Viscositeit is voornamelijk te wijten aan moleculaire cohesie. De moleculaire cohesie neemt af met toenemende temperatuur.
Empirische relatie is ontwikkeld om de variatie in viscositeit als gevolg van temp.
Voor vloeistof:
Hier is μ de viscositeit bij de gewenste temperatuur t ° C.
μ0 is de viscositeit bij 0 ° C
A, B zijn de constante en hun waarde is afhankelijk van de gebruikte vloeistof.
Voor water μ0= 0.0179 evenwicht, A = 0.03368, B = 0.000221
Voor gassen:
Hier, μt is de viscositeit bij de gewenste temperatuur t ° C.
μ0 is de viscositeit bij 0 ° C
α, β zijn de constante en de waarde is afhankelijk van het gebruikte gas
Voor lucht. μ0= * 1.7 10-5 Ns / m2, α = 0.56 * 10-7, β = 0.1189 * 10-9
Vragen
Wat is een intensieve woning?
Het is de eigenschap van vloeistof waarvan de grootte niet afhankelijk is van massa of materie.
Wat is het gewicht van het lichaam? Is het een soort kracht?
Ja, gewicht is kracht. Het gewicht van het lichaam is de kracht van het lichaam naar het middelpunt van de aarde.
Waarom is het soortelijk gewicht zonder eenheid?
Soortelijk gewicht is de verhouding tussen de dichtheid van de vloeistof en de dichtheid van de standaardvloeistof. Het betekent dat de verhouding van de vergelijkbare typen. Er is dus geen eenheid van soortelijk gewicht.
Welk type onderzoek vereist het gebruik van een specifiek volume?
De studie van samendrukbare vloeistof vereist het gebruik van specifieke volume-eigenschappen.
Wat is samendrukbaarheid?
Samendrukbaarheid is de belangrijke eigenschap van vloeistof. Het is het vermogen van vloeistof om het veranderingsvolume onder druk te krijgen.
Wat is de betekenis van een negatief teken in de vergelijking van samendrukbaarheid?
Het minteken geeft aan dat de druk toeneemt, het volume afneemt.
Maak gebruik van de waarneming op basis van de viscositeitswet van Newton.
Afschuifspanning is de maximale snelheidsgradiënt is hoog
Wanneer de snelheidsgradiënt nul is, is de schuifspanning is ook nul
De waarde van de schuifspanning is maximaal bij de grens en zal tegelijkertijd vanaf de grens afnemen.
Definieer kinematische viscositeit. Waarom bevat de eenheid alleen lengte- en tijddimensies?
De viscositeit van de kinematica wordt weergegeven als de verhouding van dynamische viscositeit en dichtheid. We weten dat kinematisch geen kracht of energie omvat, dus de eenheid van kinematische viscositeit is alleen van lengte en tijd.
Wat is het effect van temp. op gasvormige vloeistof?
Als de vloeistof gasvormig is, neemt de viscositeitswaarde toe met een stijging van de temperatuur.
Geef enkele voorbeelden van zeer stroperige vloeistof.
Voorbeelden van zeer stroperige vloeistoffen zijn glycerine, teer en melasse, enz.
Wat zijn de waarden van constanten in correlatie voor “effect van temperatuur op viscositeit van gassen?
μ0 is de viscositeit bij 0 ° C
α, β zijn de constante en de waarde is afhankelijk van het gebruikte gas
Voor lucht. μ0= * 1.7 10-5 Ns / m2, α = 0.56 * 10-7, β = 0.1189 * 10-9
Meerkeuze vragen
Welke van de volgende is een uitgebreide eigendom?
a) Druk b) Massadichtheid c) Volume d) Temperatuur
Geef de eenheid van soortelijk gewicht.
a) N / m b) N / m2 c) N / m3 d) m / N
Wat is de waarde van het soortelijk gewicht van zeewater (bij standaardconditie)?
a) 10000-10105 N / m3 b) 20000-20105 N / m3 c) 1000-1105 N / m3 d) Geen van bovenstaande
Hoe vaak is Mercurius zwaarder dan water?
a) 11 b) 12 c) 13 d) 14
Wat is de dichtheid van water op 15.5° C in kg / m3
a) 994 b) 1000 c) 1500 d) 846
Het soortelijk gewicht is de verhouding tussen de massadichtheid van vloeistof en de massadichtheid van_______
a) Samendrukbare vloeistof b) Niet-samendrukbare vloeistof c) Standaard vloeistof d) Geen
Het specifieke volume is wederkerig van__________
a) Soortelijk gewicht b) Viscositeit c) Massadichtheid d) Soortelijk gewicht
De bulk-elasticiteitsmodulus is reciproque van___________
a) Viscositeitscoëfficiënt b) Prestatiecoëfficiënt c) Coëfficiënt van samendrukbaarheid d) Geen
Viscositeit kan worden gedefinieerd als weerstand tegen ________
a) Vloeistofstroom b) Huidige stroom c) Temperatuur stroom d) Druk
Wat is de eenheid van kinematische viscositeit?
a) N / m b) m / s c) m3/ s d) m2/s
Als vloeistof vloeibaar is, zal de waarde van dynamische viscositeit ________ met een stijging van de temperatuur van de vloeistof.
a) Verhogen b) Kleiner worden c) constant zijn d) Niets van dit alles
De moleculaire cohesie neemt af met ________ temperatuur.
a) Laat uw omzet b) Verlagen c) Constante blijven d) Geen
Conclusie
Dit artikel is het concept van verschillende eigenschappen en hun relatie. De eigenschappen zoals soortelijk gewicht, massadichtheid, soortelijk gewicht en soortelijk volume worden met de eenheid gedefinieerd. Het concept van viscositeit en de wet van de viscositeit van Newton worden in detail beschreven met de vergelijkingen. Het belangrijkste fenomeen, het effect van temperatuur op de viscositeit van de vloeistof, wordt besproken om het concept begrijpelijker te maken.
Voor meer informatie over vloeistofmechanica, alstublieft klik hier
Ik ben Deepak Kumar Jani, bezig met een doctoraat in mechanisch-hernieuwbare energie. Ik heb vijf jaar onderwijservaring en twee jaar onderzoekservaring. Mijn interessegebieden zijn thermische techniek, autotechniek, mechanische metingen, technische tekeningen, vloeistofmechanica enz. Ik heb een patent aangevraagd op "Hybridisatie van groene energie voor energieproductie". Ik heb 17 onderzoeksartikelen en twee boeken gepubliceerd.
Ik ben blij deel uit te maken van Lambdageeks en wil graag een deel van mijn expertise op een simplistische manier aan de lezers presenteren.
Naast academici en onderzoek houd ik ervan om door de natuur te dwalen, de natuur vast te leggen en mensen bewust te maken van de natuur.
Zie ook mijn You-tube Kanaal over “Invitation from Nature”
