下载文档原格式
1-2 流体的主要物理性质及表征这些性质的物理量(作者：佚名本信息发布于2008年07月28日，共有1071人浏览) [字体：大中小]一、作为连续介质看待的流体流体是液体和气体的统称。
液体和气体都有很复杂的内部结构。
它们都由大量分子组成，这些分子不断地作不规则的热运动。
每个分子又包含一个或两个以上的原子。
分子与分子之间以及分子内部的原子与原子之间可以保留相应的空隙。
所以，流体的内部结构是不连续的，中间存在着许多空隙。
流体力学不研究个别分子的运动，也不过问个别原子的运动。
流体力学只研究大量分子的集体运动。
我们将整个流体分成许许多多的分子集团，称每个分子集团为质点，研究这些质点的平衡和运动规律以及它们相互之间或者与周围物体之间的作用力。
这样的质点在流体内部一个紧靠着另一个，它们之间不再有任何的空隙。
所以称这样的分子集团为质点，是因为流体力学所研究的运动是大范围的运动，与流体之间有力相互作用着的固体也是较大的物体。
因此，每个质点可以足够精确地被认为是一个点而不必考虑它的大小，它们不同于几何上的大小。
它们不同于几何上的点，它们具有质量。
从流体的运动范围和周围物体的大小来看这些分子团——质点，它们显得非常小。
但是另一方面，从分子之间的平均间隔来看，它们却是很大的。
每一分子团中的各个分子虽然不断地作不规则的热运动，但是它们不会越出这个分子团——质点的范围。
因此，将流体看成质点组之后，我们便不必去考虑分子的热运动和分子间复杂的相互作用力，只将质点作为一个最小单位来研究它的运动。
也就是说，流体力学所研究的不是具有不连续的内部结构的实际流体，而是上面所说的由质点组成而具有连续结构的实际流体的模型，将流体作为连续介质看待。
当然，采用这样的模型来代替真实的流体是有条件的，即只在与分子运动没有直接关系的情况下才是被容许的。
对于那些与分子运动直接相关联的物理现象，如传热、扩散等，单纯用质点的运动还不能完全说明问题。
二、流体的流动性流体同固体间的根本差别在于流体具有流动性，而固体没有流动性。
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。
第一章流体及其物理性质第一节流体的定义和特征物质在不同的温度和压力下存在的形态有三种：固体、液体和气体，我们通常把能够流动的液体和气体统称为流体。
从力学角度来说，流体在受到微小的剪切力作用时，将连续不断地发生变形(即流动)，直到剪切力的作用消失为止。
所以，流体可以这样来定义：在任何微小剪切力作用下就能够连续变形的物质叫做流体。
流体和固体由于分子结构和分子间的作用力不同，因此，它们的性质也不同。
在相同体积的固体和流体中，流体所含有的分子数目比固体少得多，分子间距就大得多，因此，流体分子间的作用力很小，分子运动强烈，从而决定了流体具有流动性，而且流体也没有固定的形状。
概括起来说，流体与固体相比有以下区别：(1) 固体既能够抵抗法向力——压力和拉力，也能够抵抗切向力。
而流体仅能够抵抗压力，不能够承受拉力，不能抵抗拉伸变形。
另外，流体即使在微小的切向力作用下，也很容易变形或流动。
(2) 在弹性限度内，固体的形变是遵循应变与所作用的应力成正比这一规律(弹性定律)的；而对于流体，则是遵循应变速率与应力成正比的规律。
(3) 固体的应变与应力的作用时间无关，只要不超过弹性极限，作用力不变时，固体的变形也就不再变化，当外力去除后，形变也就消失；对于流体，只要有应力作用，它将连续变形(流动)，当应力去除后，它也不再能恢复到原来的形状。
液体和气体虽都属于流体，但两者之间也有所不同。
液体的分子间距和分子的有效直径相当。
当对液体加压时，只要分子间距稍有缩小，分子间的排斥力就会增大，以抵抗外压力。
所以液体的分子间距很难缩小，即液体很难被压缩。
以致一定质量的液体具有一定的体积。
液体的形状取决于容器的形状，并且由于分子间吸引力的作用，液体有力求自己表面积收缩到最小的特性。
所以，当容器的容积大于液体的体积时，液体不能充满容器，故在重力的作用下，液体总保持一个自由表面，通常称为水平面。
气体的分子间距比液体的大，在标准状态(0℃，101325Pa)下，气体的平均分子间距约为3.3×10－6mm，其分子平均直径约为2.5×10－7mm。
