Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
1.Ciężar właściwy – wyraża iloraz ciężaru (G) do objętości (W) tego ciała. Gdy jest ono jednorodne i stanowi continuum (bez porów), ciężar właściwy można wyrazić
γ=GW [N·m-3], [G·m-3], [kG·m-3].
W ciałach niejednorodnych γ=ΔW→0lim ∆G∆W
ΔW oznacza że w najmniejszej objętości także istnieje mateia a nie pusta przestrzeń miedzycząteczkowa.
Ciężar właściwy = ciężar gatunkowy
γ=GgWg
Gg - ciężar szkieletu gruntu (bez pór)
Wg – objętość szkieletu gruntu (bez pór)
Ciężar objętościowy
γ0=G0W0
G0- ciężar szkieletu + woda + powietrze
W0- objętość szkieletu + woda + powietrze
Ciężar objętościowy chwilowy – po pobraniu próbki (w momencie badania)
Ciężar objętościowy asm – absolutnie sucha masa po wysuszeniu próbki odstałego ciężaru w 105˚C
2.Gęstość – iloraz masy (M) i objętości (w) jednorodnej cieczy
ρ=MW [kg·m-3], [g·cm-3], [t·m-3], [kG·s2·m-4],
Dla cieczy niejednorodnej ρ=ΔW→0lim ∆M∆W
Zależność między ciężarem a gęstościa
G=M·g (ciężar= masa·grawitacja)
M = Gg
ρ= Gg·W = γ·Wg·W = γg
γ=ρ·g
3.Ściśliwość- zdolność cieczy do zmniejszania swojej objętości pod wpływem ciśnienia działającego z zewnątrz.
-ΔW=βp·W1·Δp
βp-współczynnik ściśliwości cieczy, wskazujący na względne zmniejszenie objętości (ΔWW1) pod wpływem wzrostu ciśnienia (Δp) o 1 atmosfere,
ΔW = W1 - W2 bezwzględne zmniejszenie objętości cieczy,
Δp = p1 - p2 bezwzględny przyrost ciśnienia działającego na ciecz
W1 , W2 objętość cieczy przy stanie początkowym i na końcowym
p1 - p2 ciśnienie początkowe i końcowe
Współczynnik ściśliwości
βp = - ΔWW1 · 1Δp [m2· N-1], [cm2· kG-1], [m2· kG-1],
Moduł sprężystości (E0)stanowiący odwrotność współczynnika ściśliwości (βp):
E0 = 1βp = - ΔWW1 ·Δp [kg·cm-2], [N·m-2],
4.Rozszerzalność cieplna – zdolność cieczy do zmiany objętości pod wpływem zmiany temperatury :
ΔW = βt · W1· Δt
ΔW = W2 - W1 zmiana objętości cieczy po zmianie temp. od t1 do t2.
W2 objętość końcowa
W1 objętość poczatkowa
βt średni współczynnik rozszerzalności objętościowej po zmianie temp.
Δt = t2 - t1 bezwzględny przyrost temp. od początkowej t1 do końcowej t2
Współczynnik rozszerzalności cieplnej
βt= ΔWW1 · 1Δt [11˚C]
Wraz ze wzrostem temp. wzrasta objętość ciała a przez to maleje gęstość i ciężar objętościowy, tym regułom nie podlega woda, gdyż posiada największa w temp. t=4˚C a w przedziale od 0˚C do 4˚C kurczy się.
5.Lepkość – zdolność do stawiania oporów (przenoszenia naprężeń stycznych) podczas trwania ruchu cieczy.
Cząstki cieczy, które przylegają bezpośrednio do płyt, posiadają prędkości płyty, natomiast pozostałe zawarte w przestrzeni między nimi w wyniku wzajemnego tarcia mają linowo zróżnicowane prędkości (wg Newtona) lub zbliżone do tachoidy znanej z hydrometrii.
Wzór naprężeń stycznych
τ = μ dVdY [N·m-2], [kG·cm-2], [kG·m-2],
μ współczynnik proporcjonalności zwany dynamicznym współczynnikiem lepkości
dVdY gradient prędkości nakierunkuj normalnym
Naprężenie styczne τ jest ilorazem siły stycznej (T) i powierzchni (F) na która ta siła działa.
τ = TF
Lepkość cieczy wyrażamy
μ = τ dYdV = TF · dYdV [N·s·m-2], [kG · cm-1·s-1 = poise], [kG·s·m-2]
Wpływ temperatury na lepkość cieczy określa zależność empiryczna:
μ = μ01+at+bt2
t – temp. cieczy ˚C
μ0- lepkość cieczy przy t = 0˚C
a,b- współczynnik zależny od rodzaju cieczy
Iloraz dynamicznego współczynnika lepkkości cieczy do jej gęstości nazywamy kinematycznym współczynnikiem lepkkości
ν = μρ [m2· s-1], [cm2· s-1=stokes],
6.Napięcie powierzchniowe – między powierzchnia zwierciadła wody, poniżej zwierciadła wody wytwarza się stan napięcia bo jest drugi ośrodek – powietrze. Miedzy powietrzem a woda zwierciadło może się podnosić , opadać , wbrew sile grawitacji Zimeckiej następuje podnoszenie w przewodach cieczy.
Napięcie powierzchniowe – specyfika cieczy jest dążność do minimalizacji zewnętrznej powierzchni, w efekcie przybiera ono kształt kulisty ( woda w stanie nieważkości lub krople oliwy zawieszone w roztworze o identycznej gęstości). W naturalnych warunkach tej tendencji przeciwdziała siła ciężkości. Energia (E) cząsteczek warstwy zewnętrznej jest proporcjonalna do jej powierzchni (F):
E= σ·F
σ – współczynnik proporcjonalności tzw. Napięcie powierzchniowe zależne od temp. ( maleje gdy temp. jest wyższa, a w temp. krzepnięcia osiąga maximum).
Wzór σ = GF = M·g2π+r [kG·s-2 lub N· s-1]
7.Płyn doskonały
Płyn doskonały w porównaniu z rzeczywistym jest pozbawiony:
a)lepkości, czyli tarcia wewnętrznego (μ = 0, ν = 0)
b)ściśliwości (βp = 0, E0 = ∞)
c)rozszerzalności cieplnej (βt = 0)
d)zmian ciężaru objętościowego (γ=const) pod wpływem czynników zewnętrznych.
e)możliwości stawiania oporów na rozciąganie
f)możliwości zmiany energii mechanicznej na cieplną , ponieważ przy braku tarcia obowiązuje zasada zachowania energii mechanicznej.