27.1: Вступ до статичних рідин
- Page ID
- 75568
Вода всюди навколо нас, покриваючи 71% поверхні Землі. Вміст води в людині може варіюватися в межах від 45% до 70% від маси тіла. Вода може існувати в трьох станах речовини: твердому (лід), рідкому або газовому. Вода протікає через багато об'єктів: через річки, струмки, водоносні горизонти, зрошувальні канали та труби, щоб згадати про деякі. Люди намагалися контролювати та використовувати цей потік за допомогою багатьох різних технологій, таких як акведуки, гвинт Архімеда, насоси та водяні турбіни. Вода в газоподібному стані теж тече. Водяна пара, легша за повітря, може викликати конвекційні потоки, що утворюють хмари. У рідкому стані щільність молекул води більше газоподібного стану, але в обох станах вода може надходити. Рідка вода утворює поверхню, а водяна пара - ні. Вода як в рідкому, так і в газоподібному стані класифікується як рідина, щоб відрізнити її від твердого стану.
У макроскопічному масштабі матерія може бути грубо згрупована на два класи, тверді речовини та рідини. Існує певна неоднозначність у вживанні терміна рідина. Звичайною мовою термін рідина використовується для опису рідкого стану речовини. Більш технічно, рідина - це стан речовини, який, перебуваючи в стані спокою, не може витримати напругу зсуву і, отже, буде текти. Тверда речовина, перебуваючи в стані спокою, може витримати напругу зсуву, і хоча вона може деформуватися, вона залишиться в стані спокою. Однак є певна неоднозначність в цьому описі. Льодовиковий лід буде текти, але дуже повільно. Таким чином, для часового інтервалу, який невеликий порівняно з часовим інтервалом, який бере участь у потоці, льодовиковий лід можна розглядати як тверду речовину. Цей опис рідини відноситься як до рідин, так і до газів. Газ буде розширюватися, щоб заповнити будь-який обсяг, в якому він обмежений, тоді як рідина, поміщена в ємність, матиме чітко визначений об'єм з поверхневим шаром, розділеним рідку та парову фази речовини. Ми будемо В'язкість рідини є мірою її стійкості до поступової деформації напругою зсуву або напруженням розтягування.