Vedelike füüsikalised omadused: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
sissejuhatav lause
7. rida:
 
*'''[[Tihedus]]''', mille ühikuks on kg/m³. Tihedus näitab vedeliku ruumalaühiku massi. Põhivalem on <math>\rho= \frac{m}{V}</math>, kus <math>\rho \frac{}{}</math> on vedeliku tihedus, <math>m \frac{}{}</math> vedeliku mass ja <math>V \frac{}{}</math> vedeliku ruumala.
 
*'''[[Erikaal]]''' on vedeliku ruumalaühiku kaal. Selle ühik on N/m³ ning põhivalem on <math>\gamma= \rho g= \frac{F_g}{V}</math>, kus <math>\gamma \frac{}{}</math> on vedeliku erikaal, <math>\rho \frac{}{}</math> vedeliku tihedus, <math>g \frac{}{}</math> [[raskuskiirendus]], <math>F_g=mg \frac{}{}</math> [[raskusjõud]] ja <math>V \frac{}{}</math> vedeliku ruumala. Tihedus ja erikaal olenevad vedeliku liigist, [[temperatuur]]ist ja vedelikule mõjuvast rõhust.
*'''[[Kokkusurutavus]]'''. Nagu muidki aineid, saab vedelikku kokku suruda, kuid gaasiga võrreldes vaid tühisel määral. Kokkusurutavust iseloomustab [[mahtkokkusurutavustegur]] <math>\beta_v \frac{}{}</math>, mille pöördväärtust nimetatakse mahtelastsusmooduliks tähisega K( Pa<sup>-1−1</sup>). <math>\beta_v =\frac{1}{K}=- \frac{dV}{V_0dp}</math>, kus <math>V_0 \frac{}{}</math> on vedeliku algruumala ning <math>dV \frac{}{}</math> ruumala muutus, kui rõhk muutub <math>dp \frac{}{}</math> võrra. Miinusmärk tuleneb sellest, et rõhu suurenedes vedeliku maht väheneb.
 
Temperatuurivahemikus 0–30 &nbsp;°C on vee elastsusmoodul K = 1980–2250 MPa. See tähendab, et rõhu suurenedes 0,1 MPa võrra väheneb vee maht ligi 1/20 000 võrra üsna suures rõhuvahemikus. Ka teiste vedelike kokkusurutavus on samas suurusjärgus. Et see on üsna vähene, loetakse arvutustes tavaliselt vedelik kokkusurutamatuks. Erandiks on vaid [[hüdrauliline löök]].
*'''[[Kokkusurutavus]]'''. Nagu muidki aineid, saab vedelikku kokku suruda, kuid gaasiga võrreldes vaid tühisel määral. Kokkusurutavust iseloomustab [[mahtkokkusurutavustegur]] <math>\beta_v \frac{}{}</math>, mille pöördväärtust nimetatakse mahtelastsusmooduliks tähisega K( Pa<sup>-1</sup>). <math>\beta_v =\frac{1}{K}=- \frac{dV}{V_0dp}</math>, kus <math>V_0 \frac{}{}</math> on vedeliku algruumala ning <math>dV \frac{}{}</math> ruumala muutus, kui rõhk muutub <math>dp \frac{}{}</math> võrra. Miinusmärk tuleneb sellest, et rõhu suurenedes vedeliku maht väheneb.
 
Temperatuurivahemikus 0–30 °C on vee elastsusmoodul K = 1980–2250 MPa. See tähendab, et rõhu suurenedes 0,1 MPa võrra väheneb vee maht ligi 1/20 000 võrra üsna suures rõhuvahemikus. Ka teiste vedelike kokkusurutavus on samas suurusjärgus. Et see on üsna vähene, loetakse arvutustes tavaliselt vedelik kokkusurutamatuks. Erandiks on vaid [[hüdrauliline löök]].
 
*'''[[Soojuspaisumine]]''' on vedeliku ruumala ja seega tiheduse muutumine sõltuvalt temperatuurist jääva rõhu all. Seda iseloomustab ruumpaisumistegur, mille tähis on <math>\beta_t \frac{}{}</math> ja ühik on K<sup>-1−1</sup>. <math>\beta_t= \frac{dV}{V_0dt}</math>, kus <math>V_0 \frac{}{}</math> on algmaht ja <math>dV \frac{}{}</math> vedeliku ruumala muutus temperatuuri muutumisel <math>dt \frac{}{}</math> võrra eeldusel, et [[rõhk]] ei muutu. Vee [[ruumpaisumistegur]]i väärtused on juuresolevas tabelis, mis kujutab vee ruumpaisumisteguri <math>\beta_t \frac{}{}</math> väärtuse sõltuvus rõhust ja temperatuurist (miljonites).
 
<table border=1>
24. rida ⟶ 22. rida:
</table>
 
Sellest tabelist on ka näha, millal tuleb vee paisumist [[inseneriarvutus]]tes arvestada. Temperatuurivahemikus 0–30 &nbsp;°C muutub tihedus tühiselt vähe, alla 0,5%. Seevastu kuuma vee paisumist peab arvestama, sest vahemikus 0–100 &nbsp;°C muutub vee tihedus ja seega maht ligikaudu 5%.
 
*'''[[Viskoossus]]''' on vedeliku omadus takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes. [[Laminaarne voolamine|Laminaarselt liikuva]] vedeliku kihtide vahel tekib viskkoossusest põhjustatud hõõrdejõud, mida kirjeldab [[Isaac Newton]]i valem <math>F_{\nu}= \mu A \frac{du}{dz}</math>, kus μ on vedelikku iseloomustav dünaamiline viskkoossus (Pa), A naaberkihtide kokkupuutepindala ja <math>\frac{du}{dz}</math> kihtidevaheline [[kiirus]]e [[gradient]], sest naaberkihid saavad omavahel hõõrduda vaid siis, kui nad liiguvad eri kiirusega.
32. rida ⟶ 30. rida:
Hüdraulikaarvutustes eelistatakse dünaamilisele viskoossusele sageli kinemaatilist viskkoossust <math>\nu \frac{}{}</math> (m²/s).
 
<math>\nu = \frac{ \mu }{ \rho}</math>, kus <math>\rho \frac{}{}</math> on vedeliku tihedus. Kinemaatilist viskkoossust avaldati varem CGS- süsteemi ühikutes: [[stooks]]ides (St). 1 St = 1 &nbsp;cm²/s = 10<sup>-4−4</sup> m²/s.
 
Mõlemad viskkoossused olenevad vedeliku liigist, temperatuurist ja rõhust ning määratakse katseliselt [[Viskosimeeter|viskosimeetri]] abil. Vedeliku soojenedes viskkoossus väheneb, rõhu tõustes suureneb. Kuna rõhu toime avaldub ainult väga suurte rõhumuutuste puhul, siis seda tavaliselt ei arvestata.
38. rida ⟶ 36. rida:
Vee kinemaatilist viskkoossust saab arvutada J. Poiseulle'i valemist <math>\nu = \frac{0,0178 \cdot 10^{-4}}{1+0,0337t+0,000221t^2}</math>, kus t on temperatuur [[Celsiuse kraad]]ides.
 
Kui olmereovee [[heljum]]isisaldus <math>B_h</math> &le; 600 &nbsp;mg/l ja temperatuur t = 2–50 &nbsp;°C, saab selle kinemaatilise viskkoossuse (m²/s) arvutada N. Fjodorovi valemiga <math>\nu_{reovesi}= \nu+ \frac{2 \cdot 10^{-8} B_h}{t^2}</math>, kus ν on sama temperatuuriga puhta vee viskoossus.
 
[[Mineraalõli]] viskkoossuse olenevust rõhust vahemikus 0–50 MPa kirjeldab valem <math>\nu_{ap}= \nu_a(1+kp) \frac{}{}</math>, kus k = 0,02–0,03 ja <math>\nu_a \frac{}{}</math> on mineraalõli viskkoossus normaalsel atmosfäärirõhul.