Жидкость характеризуется плотностью и удельным весом. Плотностью жидкости ρ в данной точке называется масса жидкости, заключенная в единице объема: [р] = кг*сек2/м4. Удельным весом γ называется вес жидкости в единице объема: [γ] = кг/м3.
Плотность и удельный вес жидкости связаны соотношением
γ = ρ*g,
где g - ускорение силы тяжести (9,81 м/сек2).
Значения удельного веса и плотности некоторых жидкостей и газов в зависимости от температуры и давления даны в табл. 25, 97 и 100. Гидростатическим давлением ρ называется отношение силы, нормальной к поверхности и равномерно по ней распределенной, к величине этой поверхности
р = F/S кг/см2.
Два свойства гидравлического давления: 1) давление р в данной точке всегда перпендикулярно к рассматриваемой поверхности жидкости; 2) давление в точке, находящейся в жидкости, во всех направлениях одинаково. Давление измеряется манометрами, показывающими разность давлений, и барометрами, показывающими абсолютное давление. Манометры делаются жидкостные, пружинные и специальные.
Давление измеряется чаще в кг/см2, иногда в кг/м2. Давление в 1 кг/см2 называется технической атмосферой (ат). Давление в одну физическую атмосферу при нормальных условиях на уровне моря равно 1,0332 кг/см2, что соответствует столбу ртути в 760 мм или столбу воды в 10,331 м.
Таблица 25
Удельный вес (γ) и плотность (р) жидкостей и газов
Жидкость
|
Температура, °С
|
γ, кг/м3
|
ρ, кг*сек2/м4
|
Газы
|
При 15 °С и атмосферном давлении 750 мм рт.ст.
|
γ, кг/м3
|
ρ, кг*сек2/м4
|
Бензин
Бензол
Глицерин безводный
Касторовое масло
Керосин
Нефть
|
15
0
0
15
15
19
|
680-740
900
1260
970
790-820
760-900
|
69-73
91,9
128,5
99
81-84
78-92
|
Водород
Водяной пар
Воздух
Кислород
Окись углерода
Углекислота
|
0,0827
0,739
1,188
1,312
1,148
1,804
|
0,00813
0,0754
0,121
0,134
0,117
0,184
|
Сжимаемость. Жидкости в отличие от газов оказывают большое сопротивление изменению объема. Так, чтобы изменить первоначальную плотность воды на 1%, необходимо увеличить давление при постоянной температуре на 210 ат. Поэтому сжимаемостью так называемых капельных жидкостей пренебрегают, считая их практически несжимаемыми. Газы обладают большой сжимаемостью в отличие от капельных жидкостей (см. свойства газов в главе VII).