液体的主要物理性质
流体主要物性 PPT
0.0731 o E
0.0631 oE
(cm2
/
s)
0E 无单位,当其>2时,用上式将恩氏粘度0E 直接转换为运动粘度
例：汽缸内壁的直径D=12cm，活塞的直径d=11.96cm，活塞长度 L=14cm，活塞往复运动的速度为1m/s，润滑油的μ =0.1Pa·s。
求作用在活塞上的粘性力。
解： T A dv
粘度
液体
气体
掌握两种粘度的单
位计量方式(P6)
o
温气度 体
4)粘度的测量方法
法1: 用粘度计直接测量得出：(绝对粘度 , )
毛细管粘度计、旋转粘度计
法2: 用恩氏粘度计测出相对粘度(恩氏粘度 0E ),
然后用经验公式转换为运动粘度.
恩氏粘度计测定
o E t1 t2
200ml被测液体从恩氏粘度计流出的时间 200ml，20度的纯水从恩氏粘度计流出的时间50s
t
1 V
V T
(oC 1)
• 注意：
• (a)严格地说，不存在完全不可压缩的流体。 • (b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体
（发生水击时除外）。 • (c)对于气体，当所受压强变化相对较小时，
可视为不可压缩流体。 • (d)管路中压降较大时，应作为可压缩流体。
5.流体的粘滞性
1)粘性：在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随
• 直线惯性力： I ma
• 离心惯性力： R m 2r
• 这三种力都与液体质量m成正比，且都作用在质点 中心上，因而称为质量力
二、表面力（近程力）（接触力）
• 表面力指作用于流体的表面上，并与受作用的流 体表面积成正比。
水的物理性质有哪些
水的物理性质有哪些？
水的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质，包括以下几个方面：
1. 状态：水在常温下通常呈液态，但在低温下会结冰，在高温下会蒸发成水蒸气。
2. 颜色和透明度：水是无色、透明的液体。
3. 密度和比热：水的密度比大多数液体要大，比热也比大多数液体要高，这意味着水需要更多的能量才能被加热，并且相同质量的水和其它物质相比，可以吸收更多的热量。
4. 表面张力：水的表面张力很大，这使得水可以形成小水滴和表面波。
5. 导电性：纯水是不导电的，但水中含有电解质时，它可以导电。
6. 折射率：水的折射率比空气高，这意味着光在水中传播的速度比在空气中的速度慢。
7. 粘度：水的粘度比空气大，但比大多数液体要小。
这些物理性质使得水在自然界和人类生活中具有重要的作用，例如在工业和生活中用作溶剂和传热介质，以及在自然界中形成水循环和生态系统等。
液体的主要物理性质
液体的主要物理性质自然界的物质一般有三种形式，即固体、液体和气体。
液体和气体统称为流体。
固体分子的间距很小，内聚力很大，所以它能保持固定的形状和体积，承受一定的拉力、压力和剪切力。
流体则不同，由于流体分子间距较大，内聚力较小，几乎不能承受拉力，所以流体不能保持固定的形状。
液体与气体相比，液体分子间的距离比气体小，内聚力比气体大得多，所以能保持一定的体积。
气体没有固定的形状，也没有一定的体积，极易膨胀和压缩，液体的压缩性很小，气体和液体的主要区别在于它们的可压缩程度不同。
因此，液体是易流动的、不易被压缩的。
液体运动状态的改变，一方面是受外力作用的结果，另一方面取决于液体自身的物理性质。
所以，我们在研究液体的机械运动规律之前，应首先了解液体的物理特性。
1.1 液体的主要物理性质 1.1.1液体的密度和容重单位体积液体的质量称为液体的密度，以符号ρ表示，单位是kg/m 3或g/cm 3。
它的通用微分表达式为：0(,,,)limV m dmx y z t V dVρρ∆→∆===∆ (1-1) 式中 x,y,z ——液体所在的空间位置坐标；t ——时间； m ——液体质量； V ——液体体积。
对于质量均匀分布的均质液体，其表达式可写成：mVρ=(1-2) 单位体积液体的重量称为容重，也称重度或重率，以符号γ表示，单位是N/m 3或kN/m 3。
它的通用微分表达式为：0(,,,)lim V G dGx y z t V dVγγ∆→∆===∆ (1-3) 对均质液体，其表达式为： G mg g V Vγρ=== (1-4) 式（1-4）表明了液体的容重γ与液体的密度ρ和液体所处位置的重力加速度g 有关。
g一般作为常数，取9.8m/s 2。
因为液体的体积随着温度和压强的变化而变化，故其密度和容重也将随之发生变化，但变化很小，如表1-1所示。
通常将水的密度和容重视为常数。
在一个标准大气压、温度为4℃的条件下，水的密度为1000 kg/m 3或1g/cm 3，容重为9800 N/m 3或9.8 kN/m 3。
液体的主要物理性质
尼龙，橡胶的溶液
生面团，浓淀粉等
μ
1
τ0
图 牛顿流体的适用条件
du/dy
从另一个角度分析流速梯度
固体的变形
液体的变形
证明: 液体的流速梯度即为液体的剪切变形速度
y
u+du
dy
u
dθ dy
dudt
τ
u
图 微元水体运动的示意
dtand()dudt
dy
故 d du
dt dy
d tand()dudt
u
δ
A
B
τBA uBA
A τAB uAB
B
平板缝隙中的润滑油流动
两个相邻微元液层受力分析
1．粘滞性：
当液体质点（液层）间存在相对运动时 液体质点（液层）间产生
内摩擦力抵抗其相对运动（液体连续变形） 或 液体在相对运动状态下抵抗剪切变形的能力 这种性质称液体粘滞性，此内摩擦力称为粘滞力
因： 液体质点（液层）间存在相对运动（快慢）
Y
Fy M
Z
Fz M
式中：FX ，FY ，FZ 为总质量力在三个坐标方向的投影；
X， Y， Z 为单位质量力在三个坐标方向的投影，
或 称作 x，y，z 方向的单位质量力。
例如 在重力作用下的液体
X ＝ Y ＝ 0， Z ＝-g；
在旋转（常角速度）容器中的单位质量力
X＝xω2 ；Y＝yω2；Z＝-g
1.4 压缩性及压缩系数
1．弹性：
当液体承受压力后，体积要缩小，
压力撤出后也能恢复原状，这种性质称
为液体的弹性或压缩性。
液体的压缩性大小用体积压缩系数或弹性系数表示
2．体积压缩系数：
流体力学知识点总结
流体力学知识点总结一、流体的物理性质流体区别于固体的主要特征是其具有流动性，即流体在静止时不能承受切向应力。
流体的物理性质包括密度、重度、比容、压缩性和膨胀性等。
密度是指单位体积流体所具有的质量，用符号ρ表示，单位为kg/m³。
重度则是单位体积流体所受的重力，用γ表示，单位为 N/m³，且γ ＝ρg（g 为重力加速度）。
比容是密度的倒数，它表示单位质量流体所占有的体积。
流体的压缩性是指在温度不变的情况下，流体的体积随压强的变化而变化的性质。
通常用体积压缩系数β来表示，其定义为单位压强变化所引起的体积相对变化率。
对于液体来说，其压缩性很小，在大多数情况下可以忽略不计；而气体的压缩性则较为明显。
膨胀性是指在压强不变的情况下，流体的体积随温度的变化而变化的性质。
用体积膨胀系数α来表示，它是单位温度变化所引起的体积相对变化率。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。
静止流体中任一点的压强具有以下特性：1、静止流体中任一点的压强大小与作用面的方向无关，只与该点在流体中的位置有关。
2、静止流体中压强的大小沿垂直方向连续变化，即从液面到液体内部，压强逐渐增大。
流体静力学基本方程为 p ＝ p₀＋γh，其中 p 为某点的压强，p₀为液面压强，h 为该点在液面下的深度。
作用在平面上的静水总压力可以通过压力图法或解析法来计算。
对于矩形平面，采用压力图法较为简便；对于不规则平面，则通常使用解析法。
三、流体动力学流体动力学研究流体的运动规律。
连续性方程是流体动力学的基本方程之一，它基于质量守恒定律。
对于不可压缩流体，在定常流动中，通过流管各截面的质量流量相等。
伯努利方程则是基于能量守恒定律得出的，它表明在理想流体的定常流动中，单位体积流体的动能、势能和压力能之和保持不变。
其表达式为：p/ρ ＋ 1/2 v²＋ gh ＝常数其中 p 为压强，ρ 为流体密度，v 为流速，g 为重力加速度，h 为高度。
流体的物理性质与特征
流体的物理性质与特征流体是一种特殊的物质状态，具有独特的物理性质和特征。
在物理学中，流体被分为液体和气体两种类型。
液体是一种具有体积和形状的物质，而气体是具有可压缩性和无固定形状的物质。
下面将介绍流体的物理性质和特征，并探讨其对日常生活和工程实践的重要性。
一、流体的流动性流体的流动性是指流体在外力作用下能够发生流动的性质。
液体和气体都具有流动性，但其流动方式存在差异。
液体主要通过分子间的滑动实现流动，而气体则通过分子间的扩散和碰撞实现流动。
流体的流动性使它们具有传输物质、能量和动量等作用的功能，例如水流可以输送能量，并驱动水力发电机。
二、流体的不可压缩性在正常情况下，液体具有极高的不可压缩性，而气体则具有可压缩性。
液体因其分子间距离较小，分子排列较为紧密，所以即使受到外力压缩，其体积变化很小。
而气体的分子间距离较大，分子排列较松散，受到外力压缩时能够显著改变体积。
不可压缩性是液体在液压系统中起到传递压力的关键特性。
三、流体的黏性黏性是流体的一种性质，指流体在流动时表现出的内摩擦阻力。
液体具有较高的黏性，当外力作用于液体时，其分子之间会产生黏滞阻力，使得液体的流动速度受到一定的限制。
相比之下，气体的黏性较低，在流动过程中流体分子的摩擦相对较小，流动速度较高。
黏性对流体的流动条件和流体的运动状态具有重要影响，例如阻力的大小和血液在血管中的流动。
四、流体的密度和压强流体的密度和压强是流体物理性质的重要描述参数。
密度是指单位体积流体的质量，一般用ρ表示。
压强是指单位面积上受到的力的大小，一般用P表示。
密度和压强的概念在流体力学和流体静力学等领域具有广泛应用，例如在航空航天、水利工程和油田开发中对流体行为的研究和分析。
五、流体的表面张力表面张力是液体表面上的分子之间由于作用力不同而引起的张力。
液体分子内部相互吸引，而在表面上只有周围的分子参与相互作用，所以液体表面的分子会受到较大的内聚力，形成一个类似薄膜的结构，使液体呈现出表面张力的特征。
水力学 主要知识点
Px
第2章 液体运动的流束理论 1. 流线的特点:反映液体运动趋势的图线
流线的特征:流线不能相交；恒定流流线形状位置不变；恒定流 迹 线和流线重合。
2 .流动的分类:
液
非恒定流 均匀流
流 恒定流
非均匀流 渐变流
急变流 在均匀流和渐变流过水断面上，压强分布满足： z p c
hf
l 2
d 2g
达西公式
圆管
hf
l 2
4R 2g
λ—沿程水头损失系数
R—水力半径 R A 圆管 R d
局部水头损失
4
ζ—局部水头损失系数
hj
V2 2g
从沿程水头损失的达西公式可以知道，要计算沿程水头损失，
关键在于确定沿程水头损失系数λ。而λ值的确定与水流的
流态和边界的粗糙程度密切相关。
图解法：大小：P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积
方向：垂直并指向受压平面 作用线：过压强分布图的形心，作用点位于对称轴上。
静水压强分布图是根据静水压强与水深成正比关系绘制的，只要用比例 线段分别画出平面上两点的静水压强，把它们端点联系起来，就是静水 压强分布图 解析法：大小：P=pcA, pc—形心处压强
g （二）液体运动基本方程
1.恒定总流连续方程
v 1A1= v 2A2
,
v2 A1 v1 A2
Q=vA
利用连续方程，已知流量可以求断面平均流速，或者通过两断面间
的几何关系求断面平均流速。
2.恒定总流能量方程
z1
p1g 1v12来自2gz2
p2
g
2v22
2g
hw
hw
流体的物理性质
牛顿内摩擦定律
h
dy
y
U
UF
uu+du
y
实验表明，对于大多数流体，存在
o
T A du dy
引入比例系数μ，则得著名的牛顿内摩擦定律：
T A du dy
TAdu,或 du
dy
dy
T——流体的内摩擦力，N； τ——切应力，N/m2
A——流层间的接触面积，m2
du dy ——速度梯度 ,表示与流速相垂的y方向上速度的变化率，s-1
η——动力黏度 ，表示流体种类和温度影响的比例常数，
d tgd dudt
dy
d du dt dy
y
U
UF
(u+du)dt
a
b
a’
b’
uu+du
dy
d
c
d
ห้องสมุดไป่ตู้c’
d’
o
udt
dy
h
y
黏性系数
a. 动力黏度η：SI单位为N·s/m2或pa·s。
b. 运动黏度ν：SI单位为m2/s。其计算式：＝η /
影响因素 (流体种类，温度，压强)
1V p V1
※压缩系数的倒数为体积弹性系数
液体膨胀性的大小用膨胀系数α来表示,它表示当压力不变时,单位温度升高 引起流体体积的相对增加量,单位为1/℃（1/k）。
1V T V1
α ↑ >β ↑
注意： （1）高温高压下，给水和炉水的密度比常温常压下小。体积 增加。 （2）启停炉时，控制温度、压力变化率——控制热应力 （3）启动前锅炉上水到最低可见水位（正常水位下100mm）
a. 流体的种类：主要影响因素。一般在相同条件下， 液体的黏度大于气体的粘度。
水力学-液体的主要物理力学性质
F Fx i Fy j Fz k
Fy F F Fx i j z k m m m m
f Xi Y j Zk
X、Y、Z 为单位质量力在各个坐标轴上的分力， 它们的单位与加速度的单位相同。
若液体所受的质
z
mg g m
0
量力只有重力，这种
液体称为重力液体，
0.00960
0.00917 0.00876 0.00839 0.00803 0.00724
55
60 70 80 90 100
0.00504
0.00465 0.00400 0.00347 0.00305 0.00270
16
0.01112
40
0.00657
流体分类
牛顿流体
非牛顿流体
塑性流体
拟塑性流体
τ
拟塑性流体 o
du/dy
膨胀型流体——τ的增长率随du/dy的增大而增加（淀 粉糊、挟沙水流）
τ 膨胀型流体
o
du/dy
τ
塑性流体 拟塑性流体 牛顿流体
τ0 o
膨胀型流体 du/dy
四、液体的表面张力和毛细现象
在液体内部，分子之间的作用力即吸引力是相 互平衡的。但是在液体与气体交界的自由液面 上，分子间的引力不能平衡，交界面内侧的液 体中的引力会使自由液面收缩拉紧，从而在交 界面上形成沿液体表面作用着的张力，称为表 面张力。
理想液体所得出的液体运动的结论，应用到实际液
对不可压缩、不能膨胀、没有粘滞
体时，必须对没有考虑粘滞性而引起的偏差进行修 性、没有表面张力的连续介质。
正。
1.4 水力学的研究方法
理论分析法
水力学的 研究方法 科学试验法
流体的物理性质
流体的物理性质流体是指物质在外力作用下可以流动并且没有固定形状的物质。
流体的物理性质涉及密度、压力、浮力、粘滞力等方面。
了解和掌握流体的物理性质对于科学研究和工程应用都具有重要的意义。
一、密度密度是指物质的质量与体积之比，常用符号为ρ。
在国际单位制中，密度的单位是千克每立方米（kg/m³）。
密度的大小与物质的分子结构和温度有关。
通常情况下，固体的密度比液体的密度大，液体的密度又比气体的密度大。
二、压力压力是指单位面积上的力的大小，常用符号为P。
压力的单位有帕斯卡（Pa）、毫巴（mbar）、标准大气压等。
根据帕斯卡定律，压力在液体或气体中的传播是均匀的。
在静止的液体中，压力随深度的增加而增加。
在流体中，压力差是产生流动的驱动力。
三、浮力浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，大小等于被物体排开的液体或气体的重量。
根据阿基米德原理，物体浸没在液体中会受到向上的浮力。
当物体的密度大于液体时，物体会下沉；当物体的密度小于液体时，物体会浮起。
四、粘滞力粘滞力是指流体在内部流动过程中，由于内部分子间的相互作用而产生的阻力。
粘滞力可以通过粘滞系数来描述，通常用符号η表示。
粘滞系数与流体的性质以及温度有关。
黏稠的流体具有较大的粘滞系数，而稀薄的流体具有较小的粘滞系数。
五、表面张力表面张力是指液体表面上分子由于相互作用而形成的一种表面弹力。
表面张力使得液体在接触线附近形成平衡状态，并且使液体表面呈现出一定的弹性。
表面张力可以通过表面张力系数来描述，通常用符号σ表示。
表面张力系数与液体的种类和温度有关。
六、流体的流动流体的流动分为层流和湍流两种形式。
层流是指当流体在管道或河道中流动时，流线是平行且相互不交叉的。
湍流是指当流体在管道或河道中流动时，流线是混乱的、交叉的并且存在涡流现象。
流体的流动受到物体形状、流速、粘滞力等因素的影响。
流体的物理性质在自然界和工程领域中都发挥着重要的作用。
例如，在气象学中，研究大气中流体的运动可以预测天气变化；在航空航天工程中，了解流体的物理性质可以优化飞机的设计和提高燃油效率；在药物传输和生物领域，掌握流体的物理性质可以帮助研究人员理解血液和细胞的运动机制。
大学物理流体力学基础知识点梳理
大学物理流体力学基础知识点梳理一、流体的基本概念流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
与固体相比，流体具有易变形、易流动的特点。
流体的主要物理性质包括密度、压强和黏性。
密度是指单位体积流体的质量，用ρ表示。
对于均质流体，密度等于质量除以体积；对于非均质流体，密度是空间位置的函数。
压强是指流体单位面积上所受的压力，通常用 p 表示。
在静止流体中，压强的大小只与深度和流体的密度有关，遵循着著名的帕斯卡定律。
黏性是流体内部抵抗相对运动的一种性质。
黏性的存在使得流体在流动时会产生内摩擦力，阻碍流体的流动。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。
（一）静止流体中的压强分布在静止的均质流体中，压强随深度呈线性增加，其关系式为 p ＝p₀＋ρgh，其中 p₀为液面处的压强，h 为深度，g 为重力加速度。
（二）浮力定律当物体浸没在流体中时，会受到向上的浮力。
浮力的大小等于物体排开流体的重量，即 F 浮＝ρgV 排，这就是阿基米德原理。
三、流体动力学（一）连续性方程连续性方程是描述流体在流动过程中质量守恒的定律。
对于不可压缩流体，在稳定流动时，通过管道各截面的质量流量相等，即ρv₁A₁＝ρv₂A₂，其中 v 表示流速，A 表示横截面积。
（二）伯努利方程伯努利方程反映了流体在流动过程中能量守恒的关系。
其表达式为p ＋1/2ρv² ＋ρgh ＝常量。
即在同一流线上，压强、动能和势能之和保持不变。
伯努利方程有着广泛的应用。
例如，在喷雾器中，通过减小管径增加流速，从而降低压强，使得液体被吸上来并雾化；在飞机机翼的设计中，利用上下表面流速的差异产生压强差，从而提供升力。
四、黏性流体的流动（一）层流与湍流当流体流速较小时，流体呈现出有规则的层状流动，称为层流；当流速超过一定值时，流体的流动变得紊乱无序，称为湍流。
（二）黏性流体的流动阻力黏性流体在管道中流动时会受到阻力。
阻力的大小与流体的黏度、流速、管道的长度和直径等因素有关。
液体的物理性质
液体的物理性质液体是一种特殊的物质状态，它具有与固体和气体不同的物理性质。
液体具有一定的形状和体积，在受到作用力时可以流动，这些性质使得液体在生活中扮演着重要的角色。
在本文中，我将探讨一些有关液体的物理性质。
一、表面张力表面张力是液体的一种特殊的物理性质。
液体表面上的分子，由于不能在空气中发生相互作用，所以会表现出向内的吸引力。
这种吸引力能够使得液体表面变得紧张，并且形成一种膜状结构，这种结构使得有机体和其他物质无法通过液体表面进入液体内部。
表面张力是影响液滴形成的因素之一。
当一滴液体分离出液体表面时，液体表面张力使得液滴呈现出球形，这是因为球形是一种表面积最小的形状。
表面张力还能够影响液体在玻璃管内的上升和下降，这种现象称为毛细现象。
二、黏度黏度是液体的另一种物理性质。
黏度是指液体内部分子之间相互作用力的程度，它是液体流动阻力的度量。
黏度的大小决定了液体的流动性能，例如液体的流速和流态。
黏度还会受到一些外部因素的影响，例如温度、压力和化学物质等因素。
当液体的温度升高时，黏度会降低，这是因为液体分子之间的相互作用减弱。
压力的变化也能够影响黏度，高压会使液体黏度增大，低压则会使液体黏度减小。
黏度还有助于表征液体的粘流性，例如蜂蜜和糖浆就比水更加黏稠。
黏度还能够对材料的滑动和旋转提供阻力，这使得黏度在建筑、化学和医学等行业中得到广泛应用。
三、密度密度是液体的另一种基本物理性质。
密度是液体的质量与体积的比值，它是衡量液体相对重量或轻重的度量。
密度越大的液体，它的分子之间就会越紧密，这使得液体更加稳定。
密度的大小还能够受一些环境因素的影响，例如压力、温度和溶解度等因素。
当外部压力增大时，液体的密度也会增大，这是因为液体分子之间的间隙减小。
温度升高则会使液体密度降低，因为温度上升会增大液体分子的热运动，这会导致它们互相分散，体积增大。
液体的密度还与它的溶解度相关。
液体能够溶解固体或其他液体。
当固体或其他液体溶解到液体中时，它们会增加液体的质量和体积，导致液体密度增大。
解释液体的物理性质及成因
解释液体的物理性质及成因液体是一种在日常生活中经常出现的物质形态。
它有着与固体和气体不同的一些物理性质。
本篇文章将从分子结构、粘度、表面张力和流动性四个方面来探讨液体的物理性质及其成因。
一、分子结构固体的分子结构是有序排列的，而气体的分子结构是无序排列的。
液体的分子排列则介于二者之间，既不规则有序，又不像气体那样随意散布。
液体的分子间距离比较近，而且分子间的相互作用力较强，有较强的分子间力，并且分子之间吸引力变化的范围很小。
这些分子间的相互作用力是导致液体的其他性质的根本原因。
二、粘度粘度是液体的一个量度，用来描述液体的阻力大小。
液体的分子间相互作用力较强，所以液体的分子运动比气体慢。
液体的分子因为相互间的吸引力比较强，所以难以非常快速地流动，这就是液体的粘度。
液体的粘度等于液体中分子间相互作用力与分子运动形式的结果。
简单来说，液体的粘度越高，其分子间相互作用力越强。
三、表面张力液体表面会形成一个比体积小的表面，这种表面称为液体的界面。
液体分子在界面处集中，形成一层非常紧密的分子排列，这就是液体的表面张力。
液体表面张力是由液体表面上的分子间互相吸引所引起的，因为表面分子受到的吸引力只来自于液体内部，而不是来自表面之外。
因此，表面分子往往会形成一个固定而有序的参数。
四、流动性液体是一种可以流动的物质，这是和固体最大的区别。
液体表面张力越高，则流动性越小，粘度会越大，这就是为什么我们往往需要在液体中加入一些添加剂来降低表面张力，提高其流动性。
液体的流动性也与温度有关，温度越高，液体的分子运动越快，流动性则越高。
总之，液体的物理性质是由其分子间的相互作用力所导致的。
液体的成因也与其分子结构相关，液体的分子结构处于固体和气体之间。
在液体中，分子间相互作用力较强，故液体的粘度较高，也会形成一个具有高张力的界面。
再加上液体的流动性，为液体的应用提供了许多可能性。
水的物理化学性质简介
水的物理化学性质简介水是地球上最常见的物质之一，也是生命存在的基础。
水的独特性质使得它成为生态系统中的关键元素。
下面将对水的物理化学性质进行简单介绍。
1. 凝固和融化水是一种特殊的物质，其凝固点和融化点都非常接近0摄氏度。
当水温度低于0摄氏度时，水分子会形成有规律的晶体结构，即冰，凝固过程中会释放出少量的热量。
而当水温度回升到0摄氏度以上时，冰则会融化成液体，融化时会吸收热量。
2. 沸腾和凝结水的沸点为100摄氏度，当水受热达到一定温度时，其中的水分子会迅速转变成水蒸气并脱离液体，即发生沸腾。
相反地，当水蒸气遇冷时，其分子会重新聚集并凝结成液体水。
3. 水的密度和比热容水的密度随着温度的变化而变化。
在4摄氏度时，水的密度最大，这也是为什么在寒冷的季节，湖泊和河流的表面会形成冰层的原因。
此外，水比较高的比热容使得它能够吸收和释放大量的热量，从而在地球上调节气候。
4. 溶解性水是一种优良的溶剂，许多物质能够在水中溶解。
这是因为水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，呈现极性分子的性质。
极性分子在水中会与水分子形成氢键，从而溶解在水中。
5. 表面张力和黏性水的表面张力是指水表面上的分子间作用力，使得水有一定的弹性。
这就解释了为什么水滴可以在平坦的表面上滑动而不易散开。
此外，黏性是水的一项性质，使水具有粘附物体的能力。
6. 导热性和导电性水的导热性较高，这使得水能迅速传递热量。
这也是为什么用温水洗手更快感觉到温暖的原因。
同时，纯净的水并不导电，但当其中溶解了一些电解质时，如盐或酸，水就成为了良好的电导体。
总结：水作为一种普遍存在且至关重要的物质，具有许多独特的物理化学性质。
这些性质包括凝固和融化、沸腾和凝结、密度和比热容、溶解性、表面张力和黏性、导热性和导电性。
对于理解水的性质以及它在生态系统和地球上的重要作用具有重要意义。
液体的性质-课件
答案 AB
液晶
【例2】 关于液晶的下列说法中正确的是 ( )．
A．液晶是液体和晶体的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下， 能够发光 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶
长丝状液晶
(1)分子排列特点：呈长棒形排列，自然状态下 分子有彼此平行排列的倾向，沿一定方向的排 列比较整齐，但彼此间前后左右的位置可以变 动．
(2)特性及应用：对外界的作用很敏感，当外加 电压时，液晶分子不再平行排列，液晶由透明 状态变成混浊状态，去掉电压又恢复透明，因 此可制作显示元件．
螺旋状液晶
过程中存在着混浊的中间态，它具有和晶体相 似的性质，故称为液态晶体，简称液晶．
(1)液晶具有晶体的各向异性的特点．原因是在 微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列 比较整齐，有特殊的取向，这是其物理性质各 向异性的主要原因． (2)液晶具有液体的流动性．原因是液晶分子排 列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具 有一定的流动性．
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/42021/3/4
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解析 液体具有一定的体积，是液体分子密集在 一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体 微粒那样强，所以B是正确的、A是错误的；液体 具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置 不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因 为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩 散也比固体的扩散快，C、D都是正确的．
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d
h
水
h
水银
图 毛细现象
图 玻璃管中毛细管上升值
1 液体的主要物理性质
1.1 液体的基本性质及连续介质的概念 1.2 液体的密度和容重 1.3 液体的粘滞性 1.4 液体的压缩性和膨胀性 1.5 液体的表面张力 1.6 液体的相变 1.7 作用于液体上的力
1 液体的主要物理性质
1.1 液体的基本性质及连续介质的概念 1.2 液体的密度和容重 1.3 液体的粘滞性 1.4 液体的压缩性和膨胀性 1.5 液体的表面张力 1.6 液体的相变 1.7 作用于液体上的力
1.1 液体的主要物理性质
1.1.1 液体的基本特征
自然界物质存在三种形式
固体 液体 气体
1.4 压缩性及压缩系数
1．弹性：
当液体承受压力后，体积要缩小，
压力撤出后也能恢复原状，这种性质称
为液体的弹性或压缩性。
液体的压缩性大小用体积压缩系数或弹性系数表示
2．体积压缩系数：
p p+dp
V
V+dV
图 液体体积的压缩示意
dV
＝ V
dp
式中，β 为体积压缩系数， β 值越大，液体压缩性越大。
ρ ＝ f (p,t) = f ( 压强，温度） 但随温度和压强的变化较小 水力学的特殊问题,如水击问题，则视为变数
2 容重（重度） 均质液体： γ G
V
或： γ G ＝ Mg g
VV
则 γ g
量纲：[γ] ＝[F·L-3] 单位：N·m-3 或 kN·m-3
重力：地球对物体的吸引力称重力，用符号G 表示 G = Mg
1.2 液体的密度和容重
1 密度： 单位体积液体所包含的质量，用ρ表示
均质液体：
=M
V
式中，M为液体的质量；V为的体积
对于非均质液体：
= lim M
V V 0
式中，ΔM为任意微元的液体质量；
ΔV 为任意微元的液体体积。
量纲：
ρ=[ML-3]
单位：
kg·m-3
MV ΔM , ΔV
量纲： 每一个物理量包含量的数值和量的种类 物理量的种类称量纲 用符号[ ] 表示
有时候用:
单位： N·s·m-2 ＝Pa·s
poise(泊) = dyne ·s·cm-2
1 poise = 0.1 N·s·m-2
运动粘滞系数
ν＝ μ/ρ 量纲：[L2T-1]
单位： m2·s-1 有时候用: cm2·s-1 1 cm2·s-1 = 1 stokes = 0.0001 m2·s-1
连续介质的概念 由瑞士学者欧拉（Euler）1753年首先建立，
这一假定在流体力学发展上起到了巨大作用。
如果液体视为连续介质，则液体中一切物理量（如 速度、压强和密度等）可视为
空间（液体所占据空间）坐标和时间的连续函数。 研究液体运动时，可利用连续函数分析方法。
研究液体运动时，可利用连续函数分析方法
液体的汽化
T＝t+273
三态界限
1.1 液体的基本性质及连续介质的概念 1.2 液体的密度和容重 1.3 液体的粘滞性 1.4 液体的压缩性和膨胀性 1.5 液体的表面张力 1.6 液体的相变 1.7 作用于液体上的力
0-5 作用于液体上的力
1. 表面力
作用于液体表面，并与作用面的表面积 成正比的力为表面力。例如，压力，粘滞力等。
式中，g 为加速度。
不同液体重度是不同的 γ ＝ f (p,t) = f ( 压强，温度） 但随压强和温度的变化甚微，一般工程上视为常数。
取一个标准大气压下的温度为4°c蒸馏水计算，则 γ ＝ 9800（N·m-3 ）＝9.8（kN·m-3）
γ／N.m-3
9900 9800 9700 9600 9500 9400 9300
果：质点间（液层）间存在内摩擦力 （ 1 ）方向 ：与该液层相对运动速度方向相反 （ 2 ）大小 ：由牛顿内摩擦定律决定
2．牛顿内摩擦定律： 根据前人的科学实验研究，
液层接触面上产生的内摩擦力（单位面积上）大小， 与液层之间的流速差成正比， 与两液层距离成反比，同时与液体的性质有关。 试验成果写成表达式为
1.6 液体的相变
固体、液体和气体是物质三种形式， 在不同压力、温度下可相互转化
1.6 液体的相变
p
三态界限
T＝t+273
p 液态
固态
气态
三态界限
T＝t+273
p
液态
（T，p）
（T，p’） 液体的沸腾
固态
气态
三态界限
T＝t+273
p
液态
（T，p）
（T’，p） 液体的沸腾
固态
气态
（T，p’）
同一种液体中， 粘滞系数( μ ν ) = f (p,t) = 随压力和温度变化， 但是随压力变化甚微，对温度变化较为敏感。
对于水，可采用下列经验公式
0.01775
1 0.0337t 0.000221 t 2
式中，t ℃水温度，为stokes；ν（cm2/s)
下图给出了水和空气的粘滞系数随温度变化曲线。
解释： “－”表示压强增大，体积缩小， 体积增量dV与压强增量dp符号相反，
为了保证 β 是一个整数，前面冠以“－”。
液体被压缩时，质量并没有改变，故
dM dV Vd 0
dV d 0 V
d dp
单位：(m 2·N-1) = Pa-1
3．体积弹性系数：
K
1
单位：Pa，kPa
物理意义：K 越大，液体越不容易压缩
例如，F = -Ma 则 [F] =[Ma]=[M]·[a]=[M][a]
ρ ＝ f (p, t) = f ( 压强，温度） 但随温度、压强变化较小，水力学中一般视为常数。
用标准大气压下，温度为4（°）时蒸馏水密度计算 ρ ＝ 1000（kg·m-3)
若已知均质液体密度和体积，则该液体质量为
M＝V
Y
Fy M
Z
Fz M
式中：FX ，FY ，FZ 为总质量力在三个坐标方向的投影；
X， Y， Z 为单位质量力在三个坐标方向的投影，
或 称作 x，y，z 方向的单位质量力。
例如 在重力作用下的液体
X ＝ Y ＝ 0， Z ＝-g；
在旋转（常角速度）容器中的单位质量力
X＝xω2 ；Y＝yω2；Z＝-g
0
20 40 60 80 100
t/ (°)
水的重度（标准大气压下） 随温度变化
表0-1 几种常见的液体的重度（标准大气压下）
液体名称
汽油
纯酒精 蒸馏水 海水 水银
重度（N·m-3） 6664～7350
测定温度（°）
15
7778.3 15
9800 9996～10084 133280
4
15
水的倍数
0.68～0.75 0.7937
1
1.02～1.029 13.6
1.1 液体的基本性质及连续介质的概念 1.2 液体的密度和容重 1.3 液体的粘滞性 1.4 液体的压缩性和膨胀性 1.5 液体的表面张力 1.6 液体的相变 1.7 作用于液体上的力
1.3 液体的粘滞性
从运动的液体中取出两个相邻的液层进行分析
d tan( d ) dudt
dy
故 d du
dt dy
相邻液层之间所产生的切应力与剪切变形速度成正比
du d
dy dt
所以, 液体的粘滞性可视为液体抵抗剪切变形的特性 剪切变形越大，所产生内摩擦力越大 对相对运动液层抵抗越大
3．粘滞系数 ： 反映不同液体对内摩擦力的影响系数
动力粘滞系数 μ 量纲：[F.T.L-2]
成正比的，所以，质量力又称为体积力。
2 质量力
质量力除用总作用力表示外，也常用 单位质量力度量 • 单位质量力： 作用在单位质量液体上的质量力
若一质量为M的均质液体，作用于其上的总质量
为F， 则单位质量力 f 为
f = F/M = (Fx ,Fy,Fz)/ M
在三个坐标方向的投影为
X
Fx M
f
1. 表面力 表面力的大小可用总作用力表示，也常用
单位面积上所受的表面力（即应力）表示。 若表面力和作用面垂直，此切应力称为压应力
或压强。 若表面力和作用面平行，则此应力称
为切应力。
2 质量力 作用于也液体每一部分质量上，
其大小和液体的质量成正比的力。 例如，重力、惯性力等。 在均质液体中，质量和体积是
u
δ
A
B
τBA uBA
A τAB uAB
B
平板缝隙中的润滑油流动
两个相邻微元液层受力分析
1．粘滞性：
当液体质点（液层）间存在相对运动时 液体质点（液层）间产生
内摩擦力抵抗其相对运动（液体连续变形） 或 液体在相对运动状态下抵抗剪切变形的能力 这种性质称液体粘滞性，此内摩擦力称为粘滞力
因： 液体质点（液层）间存在相对运动（快慢）
物质
固体 流体
液体 气体
物质
固体
• 固定形状和体积 内部存在拉力、压力和剪力
液体 气体
• 不能保持固定形状 不能承受拉力，微弱剪力作用 下，流体发生变形和流动
物质
固体 液体 压缩和膨胀性小
气体
可压缩和膨胀 (但低速空气流动（40～50m/s） 气体可视为不可压缩)
1.1.2 连续介质的概念
液体由分子组成，分子之间存在空隙，介质不连续
du
dy
2．牛顿内摩擦定律