1.4.6 Липкість
Липкість – це здатність рідини чинити опір розтягуючим зусиллям.
Згідно молекулярної теорії, здатність краплинних рідин чинити опір розтягуючим зусиллям дуже велика – до 109 Па. Вода при спеціальних умовах витримує розтягуючи зусилля до 2,8×107 Па.
Але на практиці внаслідок вмісту в рідині твердих частинок і газу здатність рідини чинити опір розтягуючим зусиллям дуже мала. Так, для води розрив суцільності відбувається, якщо розривне зусилля дорівнює 0,00036 кг/см2. Це в десять мільйонів разів менше, ніж розривне зусилля для сталі.
Тому в гідравліці вважають, що рідина зовсім не має змоги чинити опір розтягуючим зусиллям.
1.4.7 Розчинення газів у рідині
Розчинення газів у рідині відбувається за будь-яких умов, але вміст газу в одиниці об’єму рідини залежить від типу рідини і змінюється зі збільшенням тиску.
Відносний об’єм газу, який можливо розтворити в рідині, збільшується зі збільшенням тиску. При нормальних умовах (T = 20 0С; р = 1 кг/см2) вода містить приблизно 2 % повітря.
Чим більше тиск, тим більше розчиненого газу (рисунок 1.9). Цю властивість широко використовують для виробництва газованих напоїв (шампанське, ситро та ін.).
Рисунок 1.9
При зниженні тиску в рідині відбувається вилучення розчиненого газу. До того вилучення відбувається значно інтенсивніше, ніж розчинення, що може нашкодити роботі гідросистем.
1.4.8 Випаровування та закипання
Випаровування характерно для усіх краплинних рідин, але залежить від типу рідини та зовнішніх умов. Основна характеристика випаровування – температура закипання при нормальному атмосферному тиску. Так для води температура закипання Tзак дорівнює 100 0С при тиску р рівному 1 кг/см2. Якщо тиск зменшується, то і температура закипання знижується: при р = 0,45 кг/см2 – Tзак = 80 0С; при р = 0,25 кг/см2 - Tзак = 60 0С.
В гідросистемах звичайно випаровування та закипання відбувається в замкнених об’ємах при температурах і тисках, які відрізняються від нормальних. Тому для характеристики випаровування користуються поняттям „тиск насиченої пари”. Чим більше тиск насиченої пари при даній температурі, тим більше випаровування рідини. Розглянутою властивістю рідини обумовлено явище в роботі гідросистем, яке зветься кавітацією. Це явище теж шкідливо для роботи гідросистем.
1.4.9 Поверхневий натяг (капілярність)
Поверхневий шар нестисливої рідини перебуває в особливому напруженому стані, що зумовлений неврівноваженістю дії молекулярних сил і характеризується силами поверхневого натягу.
Розрізняють змочувані та незмочувані поверхні:
а) якщо взаємотяжіння двох молекул рідини велике відносно тяжіння молекул рідини до частинок твердої поверхні, маємо незмочувану поверхню (наприклад, скло - ртуть) (рисунок 1.10);
Рисунок 1.10
б) якщо взаємотяжіння двох молекул рідини мало відносно тяжіння молекул рідини до частинок твердої поверхні, маємо змочувану поверхню (наприклад, скло - вода) (рисунок 1.11).
Рисунок 1.11
Вплив цих факторів більший у трубках малого діаметра, в яких рідина, що змочує стінки трубки (наприклад, вода), піднімається, а рідина, що не змочує стінки трубки, опускається. Це явище називають капілярністю.
Висота капілярного підняття води h у скляній трубці діаметром d при температурі T = 20 0С буде h = 30/d; а висота опускання ртуті h в скляній трубці діаметром d при температурі T = 20 0С буде h = 10/d.
Цю властивість рідини треба враховувати при відліку у вимірювальних приладах, в яких використовуються скляні трубки з рідиною. Також велике значення мають сили поверхневого натягу для рідини, яка знаходиться в умовах невагомості.
Всі властивості рідини, які розглянуті вище, треба враховувати додатково при розрахунках по рівнянням гідравліки.