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液體的性質(zhì)

閱讀：223發(fā)布時(shí)間：2024-8-28

連續(xù)介質(zhì)的概念
物質(zhì)的純?cè)谛螒B(tài)常見有三種；固體（如沙子，鋼材）液體（如水，汽油）氣體（如空氣，煤氣），它們的物理性質(zhì)有很大的差別。
　　“流體"可以用分子間的空隙與分子的活動(dòng)來(lái)描述。在流體中，分子間的空隙比固體大，分子運(yùn)動(dòng)的范圍也比固體中運(yùn)動(dòng)范圍大，流體分子的移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)為其主要的運(yùn)動(dòng)形式；而在固體中，分子繞固定位置振動(dòng)則是主要的。因此，當(dāng)固體在受到不大的拉力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生剪力或切力，保持靜力平衡。而油、水或空氣，其受剪力作用，不管這個(gè)剪力怎么小，這些流體都產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這樣，流體就成為容易變形的物體，沒有固定的形狀。所以，在力學(xué)中常根據(jù)應(yīng)力理論給流體下定義，認(rèn)為一種物質(zhì)在靜力平衡時(shí)，不能承受切力或剪力，這種物質(zhì)就是流體。流體一般分液體和氣體。
　　液體和氣體都是由分子構(gòu)成的。流體的性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)也都與分子的狀態(tài)密切相關(guān)。但在工程實(shí)際問題所涉及的裝置系統(tǒng)，其尺寸與流體分子距離及分子運(yùn)動(dòng)的自由行程相比是非常大的。此時(shí)不必要探討流體個(gè)別分子的微觀性質(zhì)，而應(yīng)該研究其大量分子的形態(tài)及其平均統(tǒng)計(jì)的宏觀性質(zhì)。于是，可以把流體看成由無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)介質(zhì)，就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)是組成流體的最小單位，質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)之間不存在空隙。包含在一個(gè)非常小的范圍內(nèi)的這種連續(xù)介質(zhì)，其質(zhì)量可以認(rèn)為是均勻地分布在整個(gè)體積中。本書介紹的電磁流量計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體流量正表明了流體是均質(zhì)連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的正確。
　　在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中，我們假定宏觀流體的特性（如平均密度、平均壓強(qiáng)及平均粘度)是隨所觀察的流體微團(tuán)大小及其在系統(tǒng)中的位置與時(shí)間而連續(xù)變化的。若微團(tuán)非常小，又符合連續(xù)性的條件，同時(shí)也看不出這些特性的變化，這樣的微團(tuán)稱為流體的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。表示流體平均特性的質(zhì)點(diǎn)，假定占據(jù)空間位置的一個(gè)點(diǎn)，則用流場(chǎng)的方法可以表示流體連續(xù)的特性。所以，流體的特性(如密度、壓強(qiáng)及速度等)仍舊可以表示為空間與時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。在此基礎(chǔ)上建立方程，研究流體的平衡與運(yùn)動(dòng)。
5　　警如，對(duì)電磁流量計(jì)的研究發(fā)現(xiàn)，測(cè)量電極上拾取的流量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電極周圍所有質(zhì)點(diǎn)電位在兩電極上的集合，而且，通過(guò)對(duì)連續(xù)介質(zhì)的流場(chǎng)和在同樣空間與電磁場(chǎng)結(jié)合，能建立出基本原理的微分方程。解析微分方程，能夠得到其制造和應(yīng)用的必要條件。

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