Свойства и параметры состояния жидкости

СВОЙСТВА И ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ ЖИДКОСТИ [c.19]

Гомогенная часть гетерогенной системы, отделенная от других частей поверхностью раздела, на которой скачком изменяются какие-либо свойства (и соответствующие им параметры), называется фазой. Если система состоит из жидкости и пара, то жидкость представляет собой одну фазу, пар — другую. Нельзя путать и отождествлять агрегатные состояния с фазами. В то время как агрегатных состояний всего четыре — твердое, жидкое, газообразное и плазменное, фаз — неограниченное число даже у одного и того же химически чистого вещества в твердом агрегатном состоянии может быть несколько фаз (ромбическая и моноклинная сера, серое и белое олово и др.). При небольших дав-.лениях, когда газы мало отличаются от идеальных, в газообразном состоянии может быть только одна фаза, так как при таких условиях все газы обладают способностью смешиваться друг с другом в любых пропорциях, образуя однородную систему. В жидком состоянии в равновесии может находиться несколько фаз, например вода и масло, керосин и вода и др. [c.20]

При значительно меньших по сравнению с температурах, например вблизи температуры плавления, жидкость по своей структуре ближе к твердому состоянию, нежели к газообразному. В этом случае при сопоставлении свойств жидкой и твердой фаз за естественный масштаб следует принимать не критические параметры, а другие характеристики, которые вытекают из аналогии между жидким и твердым состояниями. Одной из таких удобных характеристик служит величина так называемого свободного объема жидкости, представляющего собой объем, приходящийся на долю одной частицы жид- [c.214]

Решение этих, более простых по сравнению с общими, уравнений приводит к правильному виду основных зависимостей для сопротивления движения и теплопередачи, однако входящие в эти зависимости числовые коэффициенты могут отличаться от тех, которые содержатся в точных решениях. Так как физические свойства жидкости зависят от параметров состояния и главным образом от температуры, то числовые коэффициенты все равно [c.439]

В настоящей главе будут рассмотрены термодинамические свойства чистого вещества (газ, жидкость) в однофазной области и выяснен характер их изменения в зависимости от параметров состояния. Вначале рассмотрим свойства идеального газа как простейшей термодинамической системы. Поскольку настоящая книга включает лишь термодинамические методы анализа, рассмотрение 44 [c.44]

По своим физическим свойствам жидкость занимает промежуточное положение между твердым телом и газом. Например, при параметрах состояния, близких к критическим, свойства жидкости близки к свойствам газа, а при температурах, близких к температурам кристаллизации, жидкость обладает некоторыми свойствами, присущими твердому телу. [c.120]

Методы экспериментального определения удельных объемов жидкостей, газов и паров весьма различны. Выбор того или иного метода определяется требуемой точностью получаемых экспериментальных значений, областью изменения параметров состояния, подлежащей исследованию, и индивидуальными свойствами исследуемого вещества. В частности, существенное значение имеет следующее жидкостью или газом является исследуемое вещество при комнатных условиях. [c.163]

При меньших температурах, например вблизи температуры плавления, жидкость по своей структуре ближе к твердому состоянию, нежели к газообразному. В этом случае при сопоставлении свойств жидкой и твердой фаз за естественный масштаб следует принимать уже не критические параметры, а другие характеристики, которые вытекают из аналогии между жидким и твердым состояниями. Одной из таких удобных характеристик является величина так называемого свободного объема жидкости, представляющего собой объем, приходящийся на долю одной частицы жидкости при какой-либо характерной температуре (например, при температуре тройной точки или при Т—>-0 в последнем случае величина свободного объема определяется экстраполяцией). [c.210]

При увеличении давления парообразования пограничные кривые сближаются и пересекаются в точке k, называемой критической точкой. Точка k указывает на критическое состояние вещества, при котором отсутствует различие свойств между жидкостью и паром. В этом состоянии жидкость обладает критическими параметрами и мгновенно переходит в пар, минуя процесс парообразования. [c.57]

В зависимости от физических свойств жидкостей (газов) процесс теплообмена может протекать различно и своеобразно. Особенно большое влияние оказывают коэффициент теплопроводности удельная теплоемкость Ср, плотность р, коэффициент температуропроводности а, уже использовавшиеся при рассмотрении теплопроводности, и коэффициент вязкости (X. Для каждого вещ ества эти величины имеют определенные значения и являются функцией параметров состояния (температуры и давления, прежде всего температуры). Особенно существенные изменения физических свойств могут иметь место в околокритической области термодинамических состояний и в области очень низких температур. [c.127]

На скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, оказывают влияние обрабатываемый материал и его состояние, материал режущей части, геометрические параметры режущей части, диаметр, глубина обрабатываемого отверстия, подача, период стойкости смазочно-охлаждающие жидкости. [c.371]

Как и для зависящих от температуры свойств, здесь возможны две схемы расчета. Можно применять схему определяющего состава, согласно которой используется соответствующее решение для постоянных физических свойств, но все свойства жидкости относят к некоторому определяющему составу. Другой способ состоит в том, что используется решение для постоянных физических свойств, в котором их относят к параметрам внешнего течения, а затем результат корректируется путем умножения на функцию отношения некоторого подходящего свойства у поверхности и во внешнем течении (в О- и оо-состояниях). Это так называемая схема фактора свойства . [c.377]

Задачей дальнейших исследований в рассматриваемой области являются разработка более совершенной теории и проведение экспериментальных исследований в широком диапазоне изменения физических свойств в потоке жидкости. В этой связи особый интерес представляют исследования теплообмена в околокритической области параметров состояния. Их необходимо расширить в сторону высоких тепловых нагрузок и температурных напоров, провести измерения с различными жидкостями не только при нагревании, но и при охлаждении. [c.338]

Коэффициент я называется динамической молекулярной (или просто динамической) вязкостью, потому что выражение (1-1) представляет динамическую зависимость между силой и движением жидкости. Ее размерность содержит в себе динамическую величину — единицу силы (или массы в единицах М, L, Т). Для ньютоновских жидкостей величина ц зависит только от состояния жидкости и поэтому является одним из параметров самой жидкости. Как уже говорилось выше, многие реальные жидкости близки по свойствам к ньютонову предположению, но есть и важные исключения [c.19]

В широком диапазоне давлений большинство жидкостей почти несжимаемо, и их состояния могут быть достаточно точно определены при помощи одной лишь температуры. Только при очень высоких давлениях и экстремальных значениях температуры для описания состояния существенны другие параметры. Это отражено в нескольких таблицах и графиках этой главы, описывающих свойства жидкостей. [c.27]

В точке к, называемой критической точкой, нижняя и верхняя пограничные кривые сливаются, и исчезает различие между свойствами жидкости и пара. Критической точке отвечают критические значения температуры, давления и удельного объема, и жидкое вещество характеризуется Своими критическими параметрами состояния. Так, для воды = 374,16° С р р = 22Ь,%Ъ ama = 0,03 hi /k2 для ртути р 1650° С /7g , 3300 ama. Диаграмма р—v пограничными кривыми делится на три области. Область нагрева воды до кипения расположена между 1-й и [c.82]

Желательно, конечно, получить количественное представление о кавитации и описать ее характер на различных стадиях в зависимости от параметров потока, а также свойств и состояния жидкости и ее примесей. Хотя это невозможно, параметры Кг и К позволяют проводить эмпирические сравнения и измере- [c.319]

Необходимость разработки специальной методики расчета теплофизических свойств кремнийорганических соединений при различных температурах была продиктована следующими двумя причинами. С одной стороны, основная масса имеющихся экспериментальных данных о теплофизических свойствах кремнийорганических жидкостей получена либо для сравнительно узких диапазонов температур, либо только для определенных стандартных параметров состояния [56—59], что значительно затрудняет экстраполяцию этих данных на более широкие интервалы температур. С другой стороны, не представляется возможном перенесение на кремнийорганические жидкости методов расчета теплофизических свойств, предложенных для индивидуальных соединений, поскольку, как отмечалось выше, кремнийорганические жидкости представляют собой сложные смеси молекул, которые в общем случае могут отличаться между собой степенью полимеризации, составом и строением. [c.58]

Промежуточное (между твердым и газовым) жидкое состояние вещества порождает специфические трудности в изучении его структуры. Значительная часть информации о структуре твердых гетерогенных систем может быть получена из механических испытаний и изучения диаграммы состояния. При исследовании структуры жидких систем такие методы оказываются практически бесполезными. Основной объем информации о структуре жидкостей и их смесей получается при изучении ослабления и рассеяния различных видов электромагнитных колебаний и волн (рентгенографический, оптический, радиоспектроскопический, ультразвуковой анализ), термодинамических параметров состояния (плотность, сжимаемость, теплоемкость, коэффициенты температурного расширения и др.) и переносных свойств (вязкость, диффузия, тепло- и температуропроводность). [c.196]

Следующие девять глав (гл. 6—14) посвящены вопросам теплообмена и трения в трубах при стационарном режиме в случае отсутствия в потоке внутренних источников тепла, диссипации энергии и и свободной конвекции. В этих главах рассмотрен теплообмен в круглых, плоских, кольцевых, призматических и цилиндрических трубах при граничных условиях на стенке первого, второго и третьего рода как в случае развитого течения, так и в гидродинамическом начальном участке. Наряду с теплообменом при постоянных физических свойствах значительное внимание уделено теплообмену и трению при переменных свойствах жидкости и газа (гл. 7 и 9 и отдельные параграфы в других главах). В частности, в гл. 9 рассмотрены теплообмен и трение в сверхкритической области параметров состояния вещества, а также при наличии в потоке газа высокой температуры равновесной диссоциации. [c.4]

В теории теплообмена и в гидродинамике обычно применяется феноменологический метод исследования. Отвлекаясь от микроструктуры вещества, предполагают, что среда является сплошной. Состояние сплошной среды характеризуется макроскопическими параметрами. Для однофазной химически однородной движущейся среды такими параметрами являются температура, давление и скорость. Физические свойства среды (плотность, теплоемкость коэффициенты вязкости и теплопроводности), зависящие в общем случае от температуры и давления, предполагаются известными. Отказ от рассмотрения микроструктуры вещества приводит к определенным ограничениям в применении феноменологического метода. Однако в дальнейшем рассматриваются лишь такие задачи теплообмена и динамики вязкой жидкости, к которым этот метод полностью применим. [c.5]

Свойства вещества вблизи кривой насыщения и в особенности в сверхкритической области существенно изменяются не только в зависимости от температуры, но и в зависимости от давления. Изменение физических свойств с температурой и давлением в указанной области параметров состояния нельзя выразить столь же простыми зависимостями, как в случае капельной жидкости и газа в состоянии, близком к идеальному. [c.31]

Из диаграммы рис. 8.1 видно, что по мере увеличения давления разность удельных объемов и"—и умень-щается и при некотором давлении становится равной нулю. В этой точке, называемой критической, сходятся пограничные кривые МК и МК. Состояние, соответствующее точке К, называется критическим. Оно характерно тем, что в точке К кипящая жидкость и сухой насыщенный пар имеют одинаковые параметры ркр, кр и Укр, называемые критическими, т. е. в точке К вода и пар не отличаются по свойствам друг от друга. Для воды параметры критического состояния таковы р р 22,56 МПа кр = 374,15 С, Укр = 0,00326 м /кг., [c.89]

Экспериментальные данные о термодинамических и транспортных свойствах жидкого воздуха и его компонентов в основном получены в последнее десятилетие и охватывают ограниченные области изменения параметров. В настоящей работе опытные термические данные для жидких кислорода, аргона и воздуха экстраполированы до давления 500 бар. Это позволило составить уравнения состояния, справедливые в интересующем технику интервале давлений, и рассчитать термические и калорические свойства указанных веществ в области изменения параметров, не исследованной экспериментально. Полученные значения плотности были использованы также при составлении таблиц значений вязкости и теплопроводности четырех жидкостей на основании ограниченного экспериментального материала, относящегося к коэффициентам переноса. Таким образом, исследование позволило получить весь комплекс данных о термодинамических и транспортных свойствах жидкого воздуха и его компонентов в наиболее важном для практических целей диапазоне давлений — вплоть до кривых насыщения и затвердевания. [c.4]

Первое допущение позволяет использовать классические представления и уравнения механики сплошных однофазных сред (уравнения идеальной и вязкой жидкостей, уравнения упругого и упругопластического тела и т. д.) для описания процессов в масштабах самих неоднородностей, т. е. процессов внутри или около отдельных включений или неоднородностей (для смеси в целом это — микропроцессы). При этом для описания физических свойств фаз (вязкости, теплопроводности, упругости и т. д.) моншо использовать уравнения и параметры, полученные из опытов с соответствуюпщми веществами в однофазном состоянии. [c.17]

Уравнение для реальных газов отклоняется от уравнения Менделеева — Клапейрона тем сильнее, чем больше плотность газа. Если для идеа-тьного газа коэффициент сжимаемости а = pv/ RT) = 1, то для различных реальных газов он значительно отклоняется от единицы как в одну, гак и другую сторону и является функцией температуры и давления. Различие в свойствах реальных газов обнаруживается также при изучении калориметрических свойств газов, о чем будет сказано ни же. Теория идеальных газов не может объяснить фазовые превращения газа и жидкости, так как она не в состоянии установить границы фазовых переходов, в частности критические параметры состояния. Опыт показывает, что свойства реальных газов даже [c.10]

Некоторые жидкости не подчиняются закону. Ньютона (4-5). Если попытаться описать вязкие свойства этих жидкостей с помощью уравнения (4-5), то оказывается, что коэффициент вязкости не только является функцией состояния вещества, но зависит и от параметров процесса — от изменения скорости и температуры. Такие жидкости называют непыотоновскимн - [c.128]

С началом парообразования в движущейся объемноустойчивой жидкости возникают множественные вкрапления упругой среды. Количество и объем этих вкраплений возрастают в процессе движения, во-первых, в результате дальнейшего испарения и, во-вторых, вследствие сниже ния давления вдоль канала. Очевидно, что свойства упру гой составляющей потока будут сказываться на закономер ности движения всей протекающей массы. В частности вполне вероятно, что в движущейся капельной жидкости несущей распределенные в ней пузырьки пара, могут воз никнуть кризисные явления, присущие потокам упругой среды и вызванные, как обычно, тем, что при некоторых значениях параметров состояния темп увеличения объема начинает превышать интенсивность нарастания скорости движения. [c.166]

Для того чтобы понять процессы, сопровождаюш,ие теплоотдачу к жидкости в сверхкритической области, необходимо проанализировать изменение физических свойств жидкости в окрестности критической точки и выше нее. Теоретически удельная теплоемкость при постоянном давлении и коэффициент теплового расширения в критической точке стремятся к бесконечности. Указанное свойство можно рассматривать как следствие того обстоятельства, что критическая точка является верхней границей области, в которой может происходить кипение. Скрытая теплота парообразования в критической точке стремится к нулю, а удельные объемы жидкости на кривой насыщения и газообразной фазы становятся одинаковыми. При давлении ниже критического на бесконечно малую величину можно увеличить энтальпию на бесконечно малую величину, равную скрытой теплоте парообразования температура при этом останется постоянной. Одновременно происходит увеличение удельного объема на бесконечно малую величину. В связи с этим предполагается, что удельная теплоемкость и коэффициент теплового расширения при давлении ниже критического становятся бесконечно большими. Подобное предельное состояние достигается также и в закритической области, где наблюдается резкий конечный максимум удельной теплоемкости. Удовлетворительные экспериментальные доказательства бесконечно больших значений любого из двух указанных физических параметров в сверхкритическом состоянии отсутствуют. Сверхкритическая температура, при которой наблюдается максимум удельной теплоемкости, по терминологии Голдмена [3] называется псеводокрити-ческой температурой. Псевдокритическая температура для большинства веществ увеличивается с давлением, а величина максимума удельной теплоемкости уменьшается (фиг. 1). [c.352]

В зависимости от свойств теплоносителя значительное изменение физических параметров в потоке может наблюдаться и при умеренных и даже малых тепловых потоках и температурных напорах. Так, например, если для воды значительное изменение вязкости имеет место при тепловых нагрузках около 10 ккал1м - ч и выше, то для ряда органических жидкостей типа масел еще большее изменение вязкости наблюдается при тепловых нагрузках, на один-два порядка меньших. Очень сильное изменение физических свойств при относительно небольших тепловых потоках и температурных напорах наблюдается в около-критической области параметров состояния для воды, двуокиси углерода и других веществ. [c.330]

Лри обсуждении в 6-5 формулы Меркеля для теплового потока /.-поверхности уже отмечалось, что соответствующий выбор начала отсчета энтальпии позволяет выразить q"b через одно свойство газовой фазы — энтальпию. Далее, почти горизонтальное расположение изотермы смешанной фазы на рис. 7-30 указывает на целесообразность выбора для смеси НаО — воздух общепринятого начала отсчета энтальпии. При этом и для жидкости, и для газа нужно принимать значения параметров состояния такие же, как в рассматриваемой градирне. Уместно предположить возможность применения к расчетам градирен методов решения задач с одной сохраняемой субстанцией, т. е. градирню можно рассчитывать тем же способом, что и абсорбционную колонну. [c.328]

Из анализа строения вещества в жидком состоянии следует, что теплофизичеомие свойства вещества определяются его молекулярным строением и что имеется достаточно оснований в использовании для количественной характеристики размещения молекул и их взаимодействия в жидком состоянии размещение молекул и их взаимодействие в твердом состоянии. Таких оснований будет тем больще, чем дальше данная жидкость находится от критического состояния. Специфической особенностью высокотемпературных теплоносителей является то, что практическое применение их ib жадном состоянии имеет место при достаточно низких абсолютных значениях термодинамичеоких параметров состояния относительно их значений в критическом состоянии. Другими словами, для высокотемпературных теплоносителей имеются все основания положить в основу их клаосифика-ции, предложенную в кристаллохимий для веществ, на- [c.16]

Изобразим на PF-плоскости систему изотерм Ван-дер-Ваальса, исправленных в соответствии с правилом Максвелла (рис. 22) (область горбов и впадин заменена изобарой). Кривые, соединяющие начальные и конечные точки изобар, сходятся в критической точке и делят РК-плоскость на три области. Область, ограниченная кривой АК и верхней частью критической изотермы, представляет собой область жидкого состояния. Область, лежащая внутри куполообразной кривой АКБ (она называется кривой сосуществования), описывает двухфазные состояния — жидкость и насыщенный пар. В области, лежащей выще критической изотермы и правее кривой ВК, двухфазное состояние невозможно, и с ростом температуры и объема изотермы приближаются по форме к изотермам идеального газа PV = = onst. Следовательно, мы можем придать следующий физический смысл параметрам Ркз Ук, Рк- Критическое давление есть максимальное давление насыщенного пара, критический объем представляет собой максимальный объем 1 моля жидкости и критическая температура есть максимальная температура, при которой вещество может существовать в жидком состоянии. По мере приближения к критической точке разность молярных объемов пара и жидкости К — Pi уменьшается, и в критическом состоянии она обращается в нуль. Это значит, что в критической точке вообще исчезает различие в физических свойствах жидкости и пара. [c.56]

Уравнение (8.24) аналогично уравнению распространения звука в релакси-рующеы газе (из-за химической реакции замедленного возбуждения степеней свободы частиц и т. д.).Аналогия релаксации в гетерогенной среде, порождаемой различием инерционных свойств фаз (на примере взвешенных инородных частиц в жидкости п самой жидкости), с релаксацией, определяемой существованием неравновесного параметра состояния в многоатомных газах, по свидетельству работы [194], была установлена акад. Л. И. Мандельштамом. В связи с этим заметим, что в достаточно разбавленных суспензиях каждая взвешенная частица окружена частицами жидкой фазы, взвешенные частицы не контактируют друг с другом. Поэтому для таких сред допустима математическая двухфазная модель (см. 3), согласно которой средние фазовые давления равны. Таким образом, здесь будут справедливы условия, приближенно выполняющиеся в волне давления в мягких насыщенных грунтах и горных породах. Воспользовавшись этим, сразу можно сделать вывод о том, что выражения (8.25)—(8.26) выполняются для продольных волн в разбавленных суспензиях. Используемые в выражении (8.26) значения Vg, v , как отмечалось при анализе формулы (7.19), были выписаны именно для суспензий Геертсмой и Смитом [293]. Заметим также, что, например, соотношение (8.25) можно переписать в виде [c.78]

Изучение важнейших физико-химических механизмов в условиях турбулентного течения многокомпонентной реагирующей газовой смеси, ответственных за пространственно-временные распределения и вариации определяющих макропараметров (плотности, скорости, температуры, давления, состава и т.п.), особенно эффективно в сочетании с разработкой моделей турбулентности, отражающих наиболее существенные черты происходящих при этом физических явлений. Турбулентное движение в многокомпонентной природной среде отличается от движения несжимаемой однородной жидкости целым рядом особенностей. Это, прежде всего, переменность свойств течения, при которой среднемассовая плотность, различные теплофизические параметры, все коэффициенты переноса и т.п. зависят от температуры, состава и давления среды. Пространственная неоднородность полей температуры, состава и скорости турбулизованно-го континуума приводит к возникновению переноса их свойств турбулентными вихрями (турбулентный тепло- и массоперенос), который для многокомпонентной смеси существенно усложняется. При наличии специфических процессов химического и фотохимического превращения, протекающих в условиях турбулентного перемешивания, происходит дополнительное усложнение модели течения. В геофизических приложениях часто необходимо также учитывать некоторые другие факторы, такие, как влияние планетарного магнитного поля на слабо ионизованную смесь атмосферных газов, влияние излучения на пульсации температуры и турбулентный перенос энергии излучения и т.п. Соответственно, при моделировании, например, состава, динамического и термического состояния разреженных газовых оболочек небесных тел теоретические результаты, полученные в рамках традиционной модели турбулентности однородной сжимаемой жидкости, оказываются неприемлемыми. В связи с этим при математическом описании средних и верхних атмосфер планет возникает проблема разработки адекватной модели турбулентности многокомпонентных химически реагирующих газовых смесей, учитывающей сжимаемость течения, переменность теплофизических свойств среды, тепло- и массообмен и воздействие гравитационного поля и т.п. Эти проблемы рассматриваются в данной части монографии. [c.9]

В целом результаты поляритонного рассеяния позволяют сделать важные выводы о свойствах вещества молекул (в жидкостях) и кристаллов. Во-первых, возникает связь между величинами, доступными измерениям, и атомными величинами в качестве примера можно указать на соотношение (3.16-60) для стоксова коэффициента усиления. Во-вторых, становится возможным определение важных макроскопических оптических величин, таких как характеристические параметры в нелинейных восприимчивостях, в дисперсионных и в релаксационных соотношениях. В определенных случаях из поляритонного рассеяния определяются оптические величины в таких областях длин волн, для которых при других методах возможны только экстраполяции. Например, в области сильной поляритонной дисперсии были определены коэффициенты поглощения и показатели преломления в инфракрасном диапазоне. Большой интерес представляют измерения времен жизнц возбужденных колебательных состояний решетки. Изменяя направления входного луча и поляризации по отношению к пространственному положению кристалла и измеряя угловое распределение возникающего излучения, можно [c.394]

В гл. 6 (авторы П. Эгельстаф и Дж. Ринг) анализируются экспериментальные данные, касающиеся критической области. Развитие экспериментальных методов и теории позволило поднять на новый, более высокий уровень исследование фазовых переходов вообще и критаческих явлений в частности. За последние годы явления в критической области подверглись интенсивному и всестороннему изучению. Установлена связь между межмолекулярным взаимодействием и параметрами критической точки, исследованы влияние гравитационного поля на развитие флуктуаций вблизи критической точки, скорость распространения и поглощение ультразвука, сжимаемость, теплоемкость, диффузия, поверхностное натяжение и другие свойства. Полученные данные свидетельствуют о непригодности классического термодинамического уравнения состояния для описания поведения вещества вблизи критической точки. Эти вопросы рассмотрены в данной главе, однако авторы, естественно, осветили их с позиций задач настоящей книги, сконцентрировав внимание на критических явлениях в простых жидкостях. Читателю, желающему познакомиться с современной проблематикой физики фазовых переходов и критических явлений, следует обратиться, например, к книгам Р. Браута [6] и М. Фишера [7]. Кроме того, в издательстве Мир выходят в свет новые монографии по этой тематике [8,9]. [c.7]

Зависимость коэффициента поглощения ультразвуковых волн от параметров состояния по тео рви структурной релаксации. Мамедов И. А. Сб. Теплсфиаичсские свойства жидкостей Изд-во Наука , 1970, 166—170. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...