1Proprietile fizice ale fluidelor (densitatea, greutatea specific, compresibilitatea i vscozitatea)

2.2. Densitatea i greutatea specific

Densitatea sau masa specific a unui fluid este, prin definiie, raportul dintre masa m a fluidului i volumul V ocupat de acesta, adic

(2.1)

Densitatea are formula dimensional ML3 i unitile de msur: kg/m3 n SI, g/cm3 n sistemul CGS i kgfs2/m4 n sistemul MKfS.

Inversul densitii, v = 1/, se numete volum specific.

Greutatea specific, notat cu , este definit ca raportul dintre greutatea G a fluidului i volumul V ocupat de acesta, adic

(2.2)

are expresia dimensional ML2T2 i se msoar n N/m3 n SI, dyn/cm3 n sistemul CGS, respectiv kgf/m3 n sistemul MKfS.

2.3. Vscozitatea

Vscozitatea este proprietatea fluidelor de a opune rezisten micrii particulelor unele fa de altele. ntr-un lichid aflat n micare apar, pe lng eforturile normale, eforturi tangeniale, care se manifest prin fore de frecare intern, avnd tendina s frneze micarea i s mpiedice deplasrile lichidului, adic s se opun deformaiilor.

Vscozitatea este caracterizat cantitativ prin coeficientul pus n eviden de Newton n expresia efortului tangenial ce apare la micarea laminar ntre dou plci plane paralele.

Considernd dou plane P i P ale micrii laminare a unui fluid ntre dou plci plane paralele distanate cu dy i avnd vitezele de micare v, respectiv v + dv, Newton a artat c, ntre dou suprafee de arii egale, situate n planele P i P, acioneaz o for tangenial proporional cu aria A, cu diferena de vitez dv i invers proporional cu distana dy, adic

(2.32)

iar efortul unitar tangenial corespunztor este dat de relaia

(2.33)

unde este o constant de proporionalitate caracteristic fluidului la presiune i temperatur date, numit coeficient de vscozitate dinamic (sau, pe scurt, vscozitate dinamic), iar dv/dy este modulul gradientului de vitez pe normala y la direcia micrii. Comportarea reologic a fluidului newtonian este aadar definit de o singur constant de proporionalitate care caracterizeaz frecarea intern a particulelor de fluid aflate n micare. Vscozitatea dinamic are dimensiunile ML1T1 i se exprim n Ns/m2 n SI, n kgfs/m2 n CGS i n P (poise = dyns/cm2) n MKfS.

Vscozitatea cinematic este definit prin relaia

(2.34)

i are unitile de msur m2/s n SI i n MKfS, respectiv St (stokes = cm2/s) n sistemul CGS. Numele de vscozitate cinematic indic absena din definiia ei a mrimilor fizice de natur dinamic (mas, for etc.).

2.4. Compresibilitatea

Proprietatea corpurilor manifestat prin micorarea volumului lor sub aciunea forelor exterioare de compresiune se numete compresibilitate. Ea este caracterizat cantitativ prin coeficientul de compresibilitate , care, potrivit relaiei de definiie (2.22), are dimensiunile M1LT2 i unitile de msur Pa1 = m2/N n SI, cm2/dyn n sistemul CGS i m2/kgf n sistemul MKfS.

Lichidele sunt fluide foarte puin compresibile, fapt reflectat de valorile foarte mici ale coeficientului lor de compresibilitate. Neglijarea compresibilitii unui lichid presupune 0, ceea ce este echivalent cu propagarea instantanee a oricrei variaii de presiune n ntreaga mas a lichidului. innd seama c orice variaie de presiune se propag ntr-un fluid cu viteza sunetului, nsui sunetul fiind o manifestare a variaiei de presiune, rezult c un lichid poate fi asimilat cu un fluid incompresibil dac viteza c a sunetului n acel lichid, definit sub forma

_1250589045.unknown

_1250589812.unknown

_1250589825.unknown

_1250589864.unknown

_1250589806.unknown

_1250589038.unknown