तरल पदार्थ:

ठोस के विपरीत, तरल में कणों के बीच कम सामंजस्य होता है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें तरलता होती है और यह उस बर्तन का आकार ले लेता है जिसमें इसे रखा जाता है।

तरल पदार्थों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: बूंद और गैसीय। बूंदों के तरल पदार्थ में उच्च संपीड़न प्रतिरोध (वस्तुतः असम्पीडित) और स्पर्शरेखा और तन्य बलों के लिए कम प्रतिरोध होता है (कणों के नगण्य आसंजन और कणों के बीच कम घर्षण बल के कारण)। गैसीय तरल पदार्थों में संपीड़न के प्रतिरोध की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति की विशेषता होती है। बूंदों वाले तरल पदार्थों में पानी, गैसोलीन, मिट्टी का तेल, तेल, पारा और अन्य शामिल हैं, और गैसीय तरल पदार्थों में सभी गैसें शामिल हैं।

हाइड्रोलिक्स छोटी बूंद वाले तरल पदार्थों का अध्ययन करता है। हाइड्रोलिक्स में व्यावहारिक समस्याओं को हल करते समय, एक आदर्श तरल पदार्थ की अवधारणा का अक्सर उपयोग किया जाता है - एक असम्पीडित माध्यम जिसमें व्यक्तिगत कणों के बीच आंतरिक घर्षण नहीं होता है।

किसी तरल पदार्थ के मुख्य भौतिक गुणों में घनत्व, दबाव, संपीड़ितता, थर्मल विस्तार और चिपचिपाहट शामिल हैं।

घनत्व द्रव्यमान का उस द्रव्यमान द्वारा व्याप्त आयतन से अनुपात है। घनत्व को एसआई इकाइयों में किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो/एम3) में मापा जाता है। जल का घनत्व 1000 kg/m3 है।

एकीकृत संकेतकों का भी उपयोग किया जाता है: - किलोपास्कल - 1 केपीए = 103 पीए; – मेगापास्कल - 1 एमपीए = 106 पीए.

किसी तरल पदार्थ की संपीड्यता दबाव बदलने पर आयतन बदलने की उसकी क्षमता है। यह गुण वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न या संपीड़ितता के गुणांक की विशेषता है, जो प्रति इकाई क्षेत्र में बढ़ते दबाव के साथ तरल की मात्रा में सापेक्ष कमी को व्यक्त करता है। निर्माण हाइड्रोलिक्स के क्षेत्र में गणना के लिए, पानी को असम्पीडित माना जाता है। इस संबंध में, व्यावहारिक समस्याओं को हल करते समय, तरल की संपीड़न क्षमता को आमतौर पर नजरअंदाज कर दिया जाता है।

वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न अनुपात के व्युत्क्रम को लोचदार मापांक कहा जाता है। लोच का मापांक पास्कल में मापा जाता है।

किसी तरल को गर्म करने पर उसके थर्मल विस्तार को थर्मल विस्तार के गुणांक द्वारा दर्शाया जाता है, जो तापमान में 1 C परिवर्तन होने पर तरल की मात्रा में सापेक्ष वृद्धि दर्शाता है।

अन्य पिंडों के विपरीत, 0 से 4 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर पानी की मात्रा कम हो जाती है। 4 डिग्री सेल्सियस पर, पानी का घनत्व सबसे अधिक और विशिष्ट गुरुत्व उच्चतम होता है; अधिक गर्म करने पर इसका आयतन बढ़ जाता है। हालाँकि, कई संरचनाओं की गणना में, पानी के तापमान और दबाव में मामूली बदलाव के साथ, इस गुणांक में परिवर्तन को नजरअंदाज किया जा सकता है।

किसी तरल की श्यानता तरल कणों की सापेक्ष गति (कतरनी) का विरोध करने की उसकी क्षमता है। तरल की परतों के फिसलने से उत्पन्न होने वाले बलों को आंतरिक घर्षण बल या चिपचिपा बल कहा जाता है।

श्यानता बल वास्तविक द्रव की गति के दौरान स्वयं प्रकट होते हैं। यदि द्रव विराम अवस्था में है तो उसकी श्यानता शून्य के बराबर ली जा सकती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तरल की चिपचिपाहट तेजी से कम हो जाती है; दबाव में परिवर्तन के साथ लगभग स्थिर रहता है।

गैसोव:

किसी भी पदार्थ की तरह, गैसों के भौतिक गुण उसके द्रव्यमान और ऊर्जा से संबंधित परिभाषाओं से शुरू होते हैं। इस प्रकार, गैस घनत्व, एक निश्चित अर्थ में, समान रूप से निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है: यदि द्रव्यमान और आयतन आयामों के अंतिम मान ज्ञात हैं, तो किसी पदार्थ की अनंत मात्रा के लिए घनत्व का सीमित मूल्य बराबर होता है जब गणना की जाती है वाणिज्यिक गैस प्रवाह दर, गैस के सापेक्ष घनत्व का उपयोग किया जाता है, अर्थात। मानक परिस्थितियों में अनुपात आर - गैस घनत्व और शुष्क हवा का घनत्व - आरए। हवा में गैस का सापेक्ष घनत्व 0°C पर गैस के घनत्व के बराबर होता है और वायुमंडलीय दबाव उसके दाढ़ द्रव्यमान द्वारा निर्धारित किया जा सकता है - हम सूत्र का उपयोग करके गैस के विभिन्न भौतिक मापदंडों के लिए घनत्व की पुनर्गणना करते हैं। गैस मिश्रण का घनत्व मिश्रण (एडिटिविटी) एआई के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है - मिश्रण में गैस घटकों की वॉल्यूमेट्रिक सांद्रता (0 एआई 1), - मिश्रण घटकों की घनत्व। गैस की विशिष्ट मात्रा की गणना निम्नानुसार की जाती है। मिश्रण का औसत दाढ़ द्रव्यमान बराबर होता है। थर्मल गणना में, होने वाली प्रक्रिया के आधार पर, किसी पदार्थ की ताप क्षमता की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - निरंतर दबाव सीपी पर, और पर। स्थिर आयतन cv, जिसके लिए मेयर का सूत्र मान्य है। ताप क्षमता के अनुपात को रुद्धोष्म घातांक कहा जाता है। वास्तविक गैस का एक अन्य महत्वपूर्ण भौतिक गुण इसकी संपीड़ितता है। वास्तव में, गैस की संपीड्यता वह निर्धारण कारक है जो आदर्श गैस से गैस के विचलन को अलग करती है। एक वास्तविक गैस मॉडल में, संपीड़ितता विशेषता, विदेशी शब्दावली में, संपीड़ितता गुणांक या Z-कारक द्वारा निर्धारित की जाती है। संपीड़ितता गुणांक दिए गए तापमान और दबाव (टीएम, पीएम) पर निर्भर करता है, जो निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है: टी, टीसीआर - वर्तमान और महत्वपूर्ण गैस तापमान, पी, पीसीआर - वर्तमान और महत्वपूर्ण गैस दबाव, उदाहरण के लिए पाइपलाइन की गणना संपीड़ितता गुणांक (ओएनटीपी विधि 51-1-85 के अनुसार): गुबकिन विश्वविद्यालय के अनुसार: आइए इसकी चिपचिपाहट से जुड़े वास्तविक गैसों के भौतिक गुणों पर विचार करें। जैसा कि ज्ञात है, एक सतत माध्यम की चिपचिपाहट उनकी सापेक्ष गति के दौरान तरल या गैस की परतों के बीच उसके आंतरिक घर्षण को निर्धारित करती है। वोल्टेज और वेग प्रवणता के बीच प्रयोगात्मक संबंधों से निर्धारित किया गया। कतरनी तनाव की गणना करने के लिए, गतिशील चिपचिपाहट गुणांक की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग सूत्र के अनुसार कतरनी तनाव की गणना करते समय किया जाता है: वी, एन - सापेक्ष प्रवाह वेग और स्ट्रीमलाइन के लिए इसका सामान्य; - गैस की गतिशील चिपचिपाहट का गुणांक (Pa s); - आंतरिक घर्षण तनाव (पीए)। गतिज श्यानता के लिए निम्नलिखित पदनाम पेश किया गया है: लगभग सभी प्राकृतिक गैसों में जल वाष्प होता है। गैस में जल वाष्प की उपस्थिति पाइप की सतह पर हाइड्रेट्स के निर्माण में योगदान करती है। डब्ल्यू - पूर्ण द्रव्यमान और - वॉल्यूमेट्रिक आर्द्रता के बीच एक अंतर किया जाता है, ये सूत्र आदर्श गैस के नियमों से वास्तविक गैस के नियमों के विचलन को ध्यान में नहीं रखते हैं। इसलिए, सापेक्ष गैस आर्द्रता की अवधारणा पेश की गई है। किसी गैस की सापेक्ष आर्द्रता प्रति इकाई आयतन में जलवाष्प की वास्तविक मात्रा और अधिकतम संभव (समान दबाव और तापमान पर) का अनुपात है: mw,T - जलवाष्प की अधिकतम संभव मात्रा जो किसी दिए गए तापमान पर मौजूद हो सकती है टी; मेगावाट - वाष्प घनत्व; डब्ल्यू,टी - संतृप्त भाप घनत्व; पीडब्ल्यू गैस मिश्रण में जल वाष्प का आंशिक दबाव है; pw,T गैस मिश्रण में संतृप्त जल वाष्प का दबाव है। वह तापमान जिस पर कोई गैस एक निश्चित दबाव पर संतृप्त हो जाती है उसे ओस बिंदु कहा जाता है। गैस पाइपलाइन के लिए तकनीकी गणना करते समय, गैस को सुखाया जाना चाहिए ताकि उसका परिवहन तापमान उसके ओस बिंदु से कई डिग्री नीचे रहे।

तरल पदार्थ:

ठोस के विपरीत, तरल में कणों के बीच कम सामंजस्य होता है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें तरलता होती है और यह उस बर्तन का आकार ले लेता है जिसमें इसे रखा जाता है।

तरल पदार्थों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: बूंद और गैसीय। बूंदों के तरल पदार्थ में उच्च संपीड़न प्रतिरोध (वस्तुतः असम्पीडित) और स्पर्शरेखा और तन्य बलों के लिए कम प्रतिरोध होता है (कणों के नगण्य आसंजन और कणों के बीच कम घर्षण बल के कारण)। गैसीय तरल पदार्थों में संपीड़न के प्रतिरोध की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति की विशेषता होती है। बूंदों वाले तरल पदार्थों में पानी, गैसोलीन, मिट्टी का तेल, तेल, पारा और अन्य शामिल हैं, और गैसीय तरल पदार्थों में सभी गैसें शामिल हैं।

हाइड्रोलिक्स छोटी बूंद वाले तरल पदार्थों का अध्ययन करता है। हाइड्रोलिक्स में व्यावहारिक समस्याओं को हल करते समय, एक आदर्श तरल पदार्थ की अवधारणा का अक्सर उपयोग किया जाता है - एक असम्पीडित माध्यम जिसमें व्यक्तिगत कणों के बीच आंतरिक घर्षण नहीं होता है।

किसी तरल पदार्थ के मुख्य भौतिक गुणों में घनत्व, दबाव, संपीड़ितता, थर्मल विस्तार और चिपचिपाहट शामिल हैं।

घनत्व द्रव्यमान का उस द्रव्यमान द्वारा व्याप्त आयतन से अनुपात है। घनत्व को एसआई इकाइयों में किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो/एम3) में मापा जाता है। जल का घनत्व 1000 kg/m3 है।

एकीकृत संकेतकों का भी उपयोग किया जाता है: - किलोपास्कल - 1 केपीए = 103 पीए; – मेगापास्कल - 1 एमपीए = 106 पीए.

किसी तरल पदार्थ की संपीड्यता दबाव बदलने पर आयतन बदलने की उसकी क्षमता है। यह गुण वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न या संपीड़ितता के गुणांक की विशेषता है, जो प्रति इकाई क्षेत्र में बढ़ते दबाव के साथ तरल की मात्रा में सापेक्ष कमी को व्यक्त करता है। निर्माण हाइड्रोलिक्स के क्षेत्र में गणना के लिए, पानी को असम्पीडित माना जाता है। इस संबंध में, व्यावहारिक समस्याओं को हल करते समय, तरल की संपीड़न क्षमता को आमतौर पर नजरअंदाज कर दिया जाता है।

वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न अनुपात के व्युत्क्रम को लोचदार मापांक कहा जाता है। लोच का मापांक पास्कल में मापा जाता है।

किसी तरल को गर्म करने पर उसके थर्मल विस्तार को थर्मल विस्तार के गुणांक द्वारा दर्शाया जाता है, जो तापमान में 1 C परिवर्तन होने पर तरल की मात्रा में सापेक्ष वृद्धि दर्शाता है।

अन्य पिंडों के विपरीत, 0 से 4 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर पानी की मात्रा कम हो जाती है। 4 डिग्री सेल्सियस पर, पानी का घनत्व सबसे अधिक और विशिष्ट गुरुत्व उच्चतम होता है; अधिक गर्म करने पर इसका आयतन बढ़ जाता है। हालाँकि, कई संरचनाओं की गणना में, पानी के तापमान और दबाव में मामूली बदलाव के साथ, इस गुणांक में परिवर्तन को नजरअंदाज किया जा सकता है।

किसी तरल की श्यानता तरल कणों की सापेक्ष गति (कतरनी) का विरोध करने की उसकी क्षमता है। तरल की परतों के फिसलने से उत्पन्न होने वाले बलों को आंतरिक घर्षण बल या चिपचिपा बल कहा जाता है।

श्यानता बल वास्तविक द्रव की गति के दौरान स्वयं प्रकट होते हैं। यदि द्रव विराम अवस्था में है तो उसकी श्यानता शून्य के बराबर ली जा सकती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तरल की चिपचिपाहट तेजी से कम हो जाती है; दबाव में परिवर्तन के साथ लगभग स्थिर रहता है।

गैसोव:

किसी भी पदार्थ की तरह, गैसों के भौतिक गुण उसके द्रव्यमान और ऊर्जा से संबंधित परिभाषाओं से शुरू होते हैं। इस प्रकार, गैस घनत्व, एक निश्चित अर्थ में, समान रूप से निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है: यदि द्रव्यमान और आयतन आयामों के अंतिम मान ज्ञात हैं, तो किसी पदार्थ की अनंत मात्रा के लिए घनत्व का सीमित मूल्य बराबर होता है जब गणना की जाती है वाणिज्यिक गैस प्रवाह दर, गैस के सापेक्ष घनत्व का उपयोग किया जाता है, अर्थात। मानक परिस्थितियों में अनुपात आर - गैस घनत्व और शुष्क हवा का घनत्व - आरए। हवा में गैस का सापेक्ष घनत्व 0°C पर गैस के घनत्व के बराबर होता है और वायुमंडलीय दबाव उसके दाढ़ द्रव्यमान द्वारा निर्धारित किया जा सकता है - हम सूत्र का उपयोग करके गैस के विभिन्न भौतिक मापदंडों के लिए घनत्व की पुनर्गणना करते हैं। गैस मिश्रण का घनत्व मिश्रण (एडिटिविटी) एआई के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है - मिश्रण में गैस घटकों की वॉल्यूमेट्रिक सांद्रता (0 एआई 1), - मिश्रण घटकों की घनत्व। गैस की विशिष्ट मात्रा की गणना निम्नानुसार की जाती है। मिश्रण का औसत दाढ़ द्रव्यमान बराबर होता है। थर्मल गणना में, होने वाली प्रक्रिया के आधार पर, किसी पदार्थ की ताप क्षमता की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - निरंतर दबाव सीपी पर, और पर। स्थिर आयतन cv, जिसके लिए मेयर का सूत्र मान्य है। ताप क्षमता के अनुपात को रुद्धोष्म घातांक कहा जाता है। वास्तविक गैस का एक अन्य महत्वपूर्ण भौतिक गुण इसकी संपीड़ितता है। वास्तव में, गैस की संपीड्यता वह निर्धारण कारक है जो आदर्श गैस से गैस के विचलन को अलग करती है। एक वास्तविक गैस मॉडल में, संपीड़ितता विशेषता, विदेशी शब्दावली में, संपीड़ितता गुणांक या Z-कारक द्वारा निर्धारित की जाती है। संपीड़ितता गुणांक दिए गए तापमान और दबाव (टीएम, पीएम) पर निर्भर करता है, जो निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है: टी, टीसीआर - वर्तमान और महत्वपूर्ण गैस तापमान, पी, पीसीआर - वर्तमान और महत्वपूर्ण गैस दबाव, उदाहरण के लिए पाइपलाइन की गणना संपीड़ितता गुणांक (ओएनटीपी विधि 51-1-85 के अनुसार): गुबकिन विश्वविद्यालय के अनुसार: आइए इसकी चिपचिपाहट से जुड़े वास्तविक गैसों के भौतिक गुणों पर विचार करें। जैसा कि ज्ञात है, एक सतत माध्यम की चिपचिपाहट उनकी सापेक्ष गति के दौरान तरल या गैस की परतों के बीच उसके आंतरिक घर्षण को निर्धारित करती है। वोल्टेज और वेग प्रवणता के बीच प्रयोगात्मक संबंधों से निर्धारित किया गया। कतरनी तनाव की गणना करने के लिए, गतिशील चिपचिपाहट गुणांक की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग सूत्र के अनुसार कतरनी तनाव की गणना करते समय किया जाता है: वी, एन - सापेक्ष प्रवाह वेग और स्ट्रीमलाइन के लिए इसका सामान्य; - गैस की गतिशील चिपचिपाहट का गुणांक (Pa s); - आंतरिक घर्षण तनाव (पीए)। गतिज श्यानता के लिए निम्नलिखित पदनाम पेश किया गया है: लगभग सभी प्राकृतिक गैसों में जल वाष्प होता है। गैस में जल वाष्प की उपस्थिति पाइप की सतह पर हाइड्रेट्स के निर्माण में योगदान करती है। डब्ल्यू - पूर्ण द्रव्यमान और - वॉल्यूमेट्रिक आर्द्रता के बीच एक अंतर किया जाता है, ये सूत्र आदर्श गैस के नियमों से वास्तविक गैस के नियमों के विचलन को ध्यान में नहीं रखते हैं। इसलिए, सापेक्ष गैस आर्द्रता की अवधारणा पेश की गई है। किसी गैस की सापेक्ष आर्द्रता प्रति इकाई आयतन में जलवाष्प की वास्तविक मात्रा और अधिकतम संभव (समान दबाव और तापमान पर) का अनुपात है: mw,T - जलवाष्प की अधिकतम संभव मात्रा जो किसी दिए गए तापमान पर मौजूद हो सकती है टी; मेगावाट - वाष्प घनत्व; डब्ल्यू,टी - संतृप्त भाप घनत्व; पीडब्ल्यू गैस मिश्रण में जल वाष्प का आंशिक दबाव है; pw,T गैस मिश्रण में संतृप्त जल वाष्प का दबाव है। वह तापमान जिस पर कोई गैस एक निश्चित दबाव पर संतृप्त हो जाती है उसे ओस बिंदु कहा जाता है। गैस पाइपलाइन के लिए तकनीकी गणना करते समय, गैस को सुखाया जाना चाहिए ताकि उसका परिवहन तापमान उसके ओस बिंदु से कई डिग्री नीचे रहे।

तरल पदार्थ और गैसों के मुख्य भौतिक गुणों में शामिल हैं: घनत्व, विशिष्ट गुरुत्व, संपीड़ितता, थर्मल विस्तार, चिपचिपापन। तरल पदार्थों के लिए, वाष्पीकरण, सतह तनाव और केशिकाता अतिरिक्त रूप से महत्वपूर्ण गुण हैं। गैसों में द्रवों में घुलनशीलता का गुण होता है।

घनत्व आर- एक इकाई आयतन (किलो/एम3) में निहित तरल या गैस का द्रव्यमान। एक सजातीय तरल के लिए

कहाँ एम- तरल द्रव्यमान, किग्रा; वी– द्रव का आयतन, एम3.

विशिष्ट गुरुत्व जी- प्रति इकाई आयतन तरल या गैस का वजन (N/m3):

, (2.2)

जहाँ G द्रव का भार है, N.

घनत्व और विशिष्ट गुरुत्व संबंध से संबंधित हैं:

, (2.3)

जहाँ g गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है: g = 9.81 m/s 2।

बढ़ते तापमान के साथ, तरल पदार्थ और गैसों का घनत्व कम हो जाता है (पानी को छोड़कर)। पानी के लिए, अधिकतम घनत्व 4 0 C पर होता है क्योंकि इसका तापमान 4 0 C से घटकर 0 0 C हो जाता है और तापमान >4 0 C बढ़ जाता है, घनत्व कम हो जाता है। तापमान पर गैस घनत्व की निर्भरता पर नीचे अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।

इसके अलावा, तरल पदार्थ और गैसों का घनत्व दबाव पर निर्भर करता है। किसी तरल पदार्थ के लिए यह निर्भरता नगण्य है, लेकिन गैस का घनत्व दबाव पर काफी हद तक निर्भर करता है। ये निर्भरताएँ नीचे दी जाएंगी।

दबाव- बाहरी दबाव बदलने पर द्रव का आयतन विपरीत ढंग से बदलने का गुण। किसी तरल पदार्थ की संपीडनशीलता को वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न अनुपात द्वारा चिह्नित किया जाता है बी आर(पा -1), जो इसके बराबर है:

कहाँ वि 0- तरल की प्रारंभिक मात्रा, एम3; डी.वी.- प्रारंभिक दबाव में परिवर्तन के साथ प्रारंभिक आयतन (एम 3) में परिवर्तन प 0राशि से डी.आर.पी(पीए) .

सूत्र (2.4) में ऋण चिह्न का अर्थ है कि जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है (सकारात्मक वृद्धि), प्रारंभिक मात्रा घट जाती है (नकारात्मक वृद्धि)।

यह तो स्पष्ट है डी.वी.=वी से־ वि 0, ए डी.आर.=आर- р 0 (वी к,आर के- आयतन और दबाव का अंतिम मान)। इन मानों को सूत्र (2.4) में प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है:

. (2.5)

आइए मान को प्रतिस्थापित करें वीसूत्र (2.1) में और दबाव पर तरल के घनत्व को निर्धारित करने के लिए निर्भरता प्राप्त करें:

, (2.6)

कहाँ आर 0 - तरल का प्रारंभिक घनत्व, किग्रा/एम3।

अघुलनशील हवा और अन्य गैसों के बुलबुले से साफ किए गए तरल पदार्थ, बहुत कम संपीड़ित होते हैं। इस प्रकार, दबाव में 0.1 एमपीए की वृद्धि के साथ, पानी की मात्रा केवल 0.005% कम हो जाती है।

पारस्परिक मूल्य बी आर, को तरल की लोच का थोक मापांक कहा जाता है इ(पीए):

अंतर करना स्थिरोष्मऔर इज़ोटेर्मालद्रव लोचदार मॉड्यूलि. गणना में, एडियाबेटिक मॉड्यूल का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां पर्यावरण के साथ गर्मी विनिमय की उपेक्षा की जा सकती है, उदाहरण के लिए, तेज प्रक्रियाओं (पानी के हथौड़ा, तरल का तेजी से संपीड़न, आदि) में। अन्य मामलों में, तरल की लोच के आइसोथर्मल मापांक का उपयोग किया जाता है, जो रुद्धोष्म से थोड़ा कम होता है।

किसी तरल पदार्थ की लोच का इज़ोटेर्मल मापांक बढ़ते तापमान के साथ घटता है और बढ़ते दबाव के साथ बढ़ता है।

तापमान का विस्तार- तापमान बदलने पर द्रव का आयतन विपरीत ढंग से बदलने का गुण। तरल पदार्थों के लिए, यह थर्मल विस्तार के गुणांक द्वारा विशेषता है β टी(के-1 या 0 सी-1):

कहाँ डीटी– तापमान परिवर्तन: ( डीटी = टी के – टी 0); टी 0 और टी के- प्रारंभिक और अंतिम तापमान, क्रमशः, K या 0 C.

, (2.9)

. (2.10)

तरल पदार्थ के विपरीत, गैसों को महत्वपूर्ण संपीड़न और थर्मल विस्तार की विशेषता होती है। आयतन के बीच संबंध वी, दबाव पीऔर पूर्ण तापमान टीएक आदर्श गैस का वर्णन क्लैपेरॉन समीकरण द्वारा किया जाता है, जो बॉयल-मैरियट और गे-लुसाक समीकरणों को जोड़ता है:

डि मेंडेलीव ने क्लैपेरॉन के समीकरण को एवोगैड्रो के नियम के साथ जोड़ा और निम्नलिखित समीकरण प्राप्त किया:

कहाँ आर- गैस स्थिरांक, जे/(किलो के): हवा के लिए आर=287 जे/(किग्रा के). भौतिक इकाई आर- 1 K द्वारा गर्म करने पर 1 किलो गैस के विस्तार का कार्य। इस समीकरण को क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण कहा जाता है।

वास्तविक गैसें और उनके मिश्रण, द्रवीकरण से दूर की स्थितियों में, व्यावहारिक रूप से आदर्श नियमों के समान नियमों का पालन करते हैं। इसलिए, इमारतों और संरचनाओं के लिए वेंटिलेशन सिस्टम डिजाइन करते समय, आप समीकरणों (1.11 और 1.12) का उपयोग कर सकते हैं।

श्यानता- तरल और गैस का उनके कणों की सापेक्ष गति (कतरनी) का विरोध करने का गुण। पहली बार, किसी तरल में आंतरिक घर्षण की ताकतों के बारे में परिकल्पना 1686 में आई. न्यूटन द्वारा व्यक्त की गई थी। लगभग 200 साल बाद, 1883 में, प्रो. एन.पी. पेट्रोव ने प्रयोगात्मक रूप से इस परिकल्पना की पुष्टि की और इसे गणितीय रूप से व्यक्त किया। एक ठोस दीवार के साथ चिपचिपे तरल पदार्थ के स्तरित प्रवाह में, इसकी परतों की गति की गति होती है यूभिन्न हैं (चित्र 2.1)। अधिकतम गति शीर्ष परत पर होगी, दीवार के संपर्क में परत की गति शून्य होगी। गति में अंतर के कारण, पड़ोसी परतों में सापेक्ष बदलाव होगा, और उनकी सीमा पर स्पर्शरेखीय तनाव उत्पन्न होगा τ . सजातीय तरल पदार्थ और गैसों के लिए, कतरनी तनाव निर्धारित करने के लिए समीकरण है τ (Pa) स्तरित गति के साथ निम्नलिखित रूप रखता है और इसे न्यूटन-पेत्रोव समीकरण कहा जाता है:

, (2.13)

कहाँ एम- आनुपातिकता गुणांक, जिसे गतिशील चिपचिपाहट कहा जाता है, Pa s; डु/डीएन- वेग ढाल, यानी प्रारंभिक गति परिवर्तन यूसामान्य के साथ एन, परत वेग वैक्टर, एस -1 के लिए तैयार किया गया। वेग प्रवणता धनात्मक अथवा ऋणात्मक हो सकती है। इसलिए, पहले समीकरण (2.13) में एमवहाँ एक ± चिह्न है.

निरंतरता के साथ τ संपर्क परतों की पूरी सतह पर स्पर्शरेखा तनाव, कुल स्पर्शरेखा बल (घर्षण बल) टीइसके बराबर होगा:

, (2.14)

कहाँ एस– संपर्क परतों का सतह क्षेत्र, एम2।

द्रव और गैस यांत्रिकी में, गणना करते समय गतिज चिपचिपाहट का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। ν (एम/एस 2):

श्यानता तापमान और दबाव पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तरल पदार्थों की चिपचिपाहट कम हो जाती है और गैसों की चिपचिपाहट बढ़ जाती है। तरल पदार्थों में, चिपचिपाहट आणविक सामंजस्य बलों के कारण होती है, जो बढ़ते तापमान के साथ कमजोर हो जाती है। पानी के लिए, तापमान पर गतिज चिपचिपाहट की निर्भरता अनुभवजन्य पॉइज़ुइल सूत्र (एम 2 / एस) का उपयोग करके निर्धारित की जाती है:

कहाँ टी- पानी का तापमान, 0 सी.

गैसों में, चिपचिपाहट मुख्य रूप से अणुओं की अराजक तापीय गति के कारण होती है, जिसकी गति बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है। एक दूसरे के सापेक्ष गतिमान गैस की परतों के बीच अणुओं का निरंतर आदान-प्रदान होता रहता है। एक परत से पड़ोसी परत तक अणुओं का संक्रमण, जो एक अलग गति से चलता है, एक निश्चित मात्रा में गति के हस्तांतरण की ओर जाता है। परिणामस्वरूप, धीमी परतें तेज़ हो जाती हैं और तेज़ परतें धीमी हो जाती हैं। इसलिए, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, गैसों की चिपचिपाहट बढ़ती है। तापमान के आधार पर गैसों की गतिशील चिपचिपाहट सदरलैंड सूत्र का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है:

, (2.17)

कहाँ μ 0 - 0 o C पर गैस की गतिशील चिपचिपाहट; टी जी- गैस तापमान, के; सी जी- स्थिर, गैस के प्रकार पर निर्भर करता है: हवा के लिए सी जी=130,5.

जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, तरल की चिपचिपाहट बढ़ती है, जिसकी गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

, (2.18)

कहाँ एमऔर म 0- दबाव पर तरल की गतिशील चिपचिपाहट आर केऔर प 0, क्रमशः, Pa∙s; ए- तरल के तापमान (उच्च तापमान पर) के आधार पर गुणांक ए=0.02, निम्न - ए = 0,03).

गैसों के लिए एमजब यह 0 से 0.5 एमपीए तक बदलता है तो थोड़ा दबाव पर निर्भर करता है। दबाव में और वृद्धि के साथ, गैस की चिपचिपाहट घातांक के करीब निर्भरता के अनुसार बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, जब गैस का दबाव 0 से 9 एमपीए तक बढ़ जाता है एमलगभग पाँच गुना बढ़ जाता है।

तन्यता ताकततरल पदार्थों के लिए, अंतर-आणविक आकर्षक बलों की उपस्थिति के कारण, महत्वपूर्ण मूल्यों तक पहुँच सकते हैं। इस प्रकार, अशुद्धियों से शुद्ध और विघटित पानी में, 28 एमपीए तक का तन्य तनाव संक्षेप में प्राप्त किया गया था। तकनीकी रूप से शुद्ध तरल पदार्थ जिनमें गैस के बुलबुले और अशुद्धियों के ठोस कण होते हैं, व्यावहारिक रूप से खिंचाव का विरोध नहीं करते हैं। गैसों में, अणुओं के बीच की दूरियाँ महत्वपूर्ण होती हैं और अंतर-आणविक आकर्षण बल बहुत कम होते हैं। इसलिए, द्रव और गैस यांत्रिकी में यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि तरल पदार्थ और गैसों में तन्य शक्ति शून्य है।

तरल पदार्थ में गैसों की घुलनशीलतापर्यावरण से गैस अणुओं की मुक्त सतह के माध्यम से तरल में प्रवेश करने की क्षमता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि तरल पूरी तरह से गैस या गैसों के मिश्रण से संतृप्त न हो जाए। तरल की प्रति इकाई मात्रा में घुली हुई गैस की मात्रा गैस और तरल के प्रकार, उसके तापमान और मुक्त सतह पर दबाव पर निर्भर करती है। इस घटना का अध्ययन पहली बार 1803 में अंग्रेजी रसायनज्ञ डब्ल्यू हेनरी द्वारा किया गया था और कानून निकाला गया था जो वर्तमान में उनके नाम पर है: संतृप्ति की स्थिति में, स्थिर तापमान पर तरल की एक निश्चित मात्रा में घुली गैस का द्रव्यमान तरल के ऊपर इस गैस के आंशिक दबाव के सीधे आनुपातिक होता है।

जैसे ही दबाव कम होता है, घुली हुई गैस तरल से निकल जाती है। इसमें बुलबुले बनते हैं, जो इस तरल से निकलने वाले तरल वाष्प और गैस से भरे होते हैं।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तरल में गैस की घुलनशीलता लगभग हमेशा कम हो जाती है। इसलिए, पानी उबालते समय उसमें घुली गैसों को लगभग पूरी तरह से हटाया जा सकता है।

वाष्पीकरण- द्रवों का वाष्प में बदलने का गुण, अर्थात्। गैसीय अवस्था में. किसी द्रव की सतह पर होने वाला वाष्पीकरण कहलाता है वाष्पीकरण . बिना किसी अपवाद के सभी तरल पदार्थ वाष्पित हो जाते हैं। किसी तरल का वाष्पीकरण तरल के प्रकार, तापमान और मुक्त सतह पर बाहरी दबाव पर निर्भर करता है। तापमान जितना अधिक होगा और तरल की सतह पर दबाव जितना कम होगा, वाष्पीकरण प्रक्रिया उतनी ही तेज होगी। आसपास के गैस वातावरण में निहित भाप की मात्रा अनंत नहीं है। यह राज्य नामक कुछ स्तर तक सीमित है परिपूर्णता. इस मामले में, वाष्पित तरल की मात्रा उस तरल की मात्रा के बराबर होती है जो वाष्प से बूंदों (संघनन प्रक्रिया) में बदल गई है। संतृप्त वाष्प का घनत्व और दबाव एक निश्चित तापमान पर तरल के तापमान और प्रकार पर निर्भर करता है, एक निश्चित तरल के लिए संतृप्त वाष्प का घनत्व और दबाव स्थिर मान होते हैं। किसी तरल में हमेशा छोटे गैस के बुलबुले होते हैं; जब तरल को बर्तन की दीवारों के पास गर्म किया जाता है, क्योंकि वहां तापमान सबसे अधिक होता है, तो तरल इन बुलबुले में वाष्पित हो जाता है जब तक कि बुलबुले में संतृप्त वाष्प का दबाव बाहरी के बराबर न हो जाए। दबाव। तापमान में और वृद्धि के साथ, बुलबुले का आकार बढ़ जाता है; एक उत्प्लावन बल (आर्किमिडीज़ बल) की कार्रवाई के तहत, यह दीवार से अलग हो जाता है, मुक्त सतह पर पहुंच जाता है और फट जाता है। वाष्प-गैस मिश्रण आसपास के गैस वातावरण में प्रवेश करता है। जब एक निश्चित तापमान पहुँच जाता है, तो तरल की पूरी मात्रा में वाष्प-गैस के बुलबुले का निर्माण होता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, किसी तरल में घुली गैस की मात्रा दबाव पर भी निर्भर करती है। इसलिए, तरल का उबलना तब हो सकता है जब मुक्त सतह पर दबाव कम हो जाता है। वाष्प-गैस बुलबुले के गठन के साथ तरल की पूरी मात्रा में वाष्पीकरण की प्रक्रिया को कहा जाता है उबलना. उबलना एक निश्चित तापमान और दबाव पर होता है। इस तापमान को कहा जाता है क्वथनांक, और दबाव है संतृप्त वाष्प दबाव р एन.पी.. (संदर्भ पुस्तकों में आर एन.पी.. पूर्ण दबाव संदर्भ प्रणाली में दिया गया है)। उदाहरण के लिए, पानी के लिए 100 0 सी के तापमान पर, संतृप्त वाष्प दबाव लगभग 0.1 एमपीए है, और 20 0 सी - 0.0024 एमपीए पर। इस प्रकार, पानी को उबालने के लिए जिसका तापमान 20 0 C है, इसे या तो वायुमंडलीय दबाव पर 100 0 C तक गर्म करना आवश्यक है, या बिना गर्म किए मुक्त सतह पर पूर्ण दबाव को 0.0024 MPa तक कम करना आवश्यक है।

कुछ हाइड्रोलिक उपकरणों में, वायुमंडलीय दबाव से नीचे दबाव को कम करना संभव है, उदाहरण के लिए, तरल चूसते समय पंप के इनलेट पर। जब वहां दबाव कम हो जाता है आर एन.पी.. वाष्प-गैस के बुलबुले बनना और तरल की निरंतरता में व्यवधान शुरू हो जाता है। अधिकांश मामलों में, तरल के प्रवाह से बुलबुले उच्च दबाव वाले क्षेत्र में चले जाते हैं। वाष्प बुलबुले के अंदर संघनित होने लगती है और वहां स्थित गैस फिर से तरल में घुल जाती है। बुलबुले का तथाकथित "पतन" होता है, जो स्थानीय पानी के हथौड़े, शोर और कंपन के साथ होता है। परिणामस्वरूप, पंप की दक्षता और प्रवाह या टरबाइन का प्रदर्शन कम हो जाता है। सुव्यवस्थित शरीर की सतह नष्ट हो सकती है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है गुहिकायन (अक्षांश से. कैविटास- शून्यता) (चित्र 2.2)। गुहिकायन की घटना विज्ञान और प्रौद्योगिकी में सौ वर्षों से कुछ अधिक समय से ज्ञात है। इस घटना की खोज सबसे पहले अंग्रेज इंजीनियर आर. फ्राउड ने 1894 में अंग्रेजी विध्वंसकों के परीक्षण के दौरान की थी। तभी उन्होंने "कैविटेशन" शब्द गढ़ा।

गुहिकायन के भी उपयोगी अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, जब चट्टानों की ड्रिलिंग की जाती है और गुहिकायन क्षरण के कारण सतहों का उपचार किया जाता है।

सतह तनाव- तरल की सतह परत में उत्पन्न होने वाला तनाव और अंतर-आणविक आकर्षण बलों के कारण होता है। आइए अणु पर प्रभाव की तुलना करें ए, एक तरल के अंदर, एक अणु के साथ स्थित है में, तरल और गैस के बीच इंटरफेस के पास स्थित है (चित्र 2.3)। अणु एयह सभी तरफ से अन्य अणुओं से घिरा हुआ है और आसपास के अणुओं से लगने वाली आकर्षक शक्तियां संतुलित हैं। अणु में, गैस के साथ सीमा पर स्थित है, केवल तरल पक्ष पर अन्य अणुओं से घिरा हुआ है, गैस पक्ष पर व्यावहारिक रूप से कोई अणु नहीं हैं; इसलिए, एक अणु के लिए मेंसभी बलों का परिणाम तरल में नीचे की ओर निर्देशित होता है। परिणामस्वरूप, तरल की सतह परत में अतिरिक्त संपीड़न तनाव उत्पन्न होता है। परिणामस्वरूप, तरल एक ऐसा आकार ले लेता है जिसमें उसकी मुक्त सतह न्यूनतम होती है। उदाहरण के लिए, शून्य गुरुत्वाकर्षण में, एक तरल पदार्थ गोलाकार आकार लेता है; गर्म स्टोव पर पानी और तेल की बूंदें समान आकार लेती हैं।

किसी ठोस वस्तु के साथ तरल के संपर्क की स्थिति में, तरल इस वस्तु की सतह को गीला कर भी सकता है और नहीं भी। किसी तरल पदार्थ का व्यवहार तरल अणुओं और ठोस अणुओं के बीच आसंजन बलों के परिमाण पर निर्भर करेगा। पहले मामले में, यदि तरल के अणुओं के बीच आसंजन बल तरल और ठोस के अणुओं के बीच आसंजन बल से अधिक है, तो किसी दिए गए शरीर की सतह पर तरल की एक बूंद थोड़ा चपटा गोला बनाएगी (उदाहरण के लिए, कांच की सतह पर पारे की एक बूंद)। दूसरे मामले में, जब तरल और ठोस के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया बल तरल के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया बल से अधिक होते हैं, तो तरल की एक बूंद ठोस की सतह पर फैल जाती है। तो पानी की एक बूंद उसी कांच की सतह पर फैलती है, और पानी की पहली बूंद की कुल बाहरी सतह बढ़ जाती है। पहले मामले में, तरल गीलाएक ठोस पिंड की सतह, और दूसरे में - गीला नहीं करता. यदि आप पर्याप्त रूप से बड़े बर्तन में एक पतली ट्यूब (केशिका) रखते हैं, तो तरल द्वारा केशिका की दीवारों को गीला न करने या गीला न करने के कारण, तरल की सतह (मेनिस्कस) में पहले मामले में एक उत्तल आकार होता है और एक अवतल होता है दूसरे मामले में आकार (चित्र 2.4)।

तरल अणुओं और दीवार के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया बल तरल की सतह पर अतिरिक्त दबाव पैदा करते हैं। यह दबाव सतह तनाव बलों के कारण होता है और उत्तल सतह के लिए यह सकारात्मक होता है और तरल के अंदर की ओर निर्देशित होता है, अवतल सतह के लिए यह नकारात्मक होता है और विपरीत दिशा में निर्देशित होता है। नतीजतन, अवतल मेनिस्कस के साथ, तरल, बर्तन की सतह और मेनिस्कस की सतह पर दबाव अंतर के प्रभाव में, केशिका में ऊंचाई तक बढ़ जाएगा एच(चित्र 2.4) . उत्तल मेनिस्कस के साथ, तरल, इसके विपरीत, केशिका में डूब जाएगा। ट्यूबों, मनमाने आकार के संकीर्ण चैनलों, छिद्रपूर्ण निकायों में स्तर को बदलने के लिए तरल पदार्थों की क्षमता से युक्त भौतिक घटना को कहा जाता है कपिलैरिटि (अक्षांश से. केशिका - बाल).

केशिका में द्रव के बढ़ने या घटने की ऊँचाई एच(एम) सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कहाँ σ - सतह तनाव, एन/एम; ρ- तरल घनत्व, किग्रा/एम3; डी से– केशिका व्यास, मी.

20 0 C पर पानी के लिए, सूत्र (1.19) का रूप लेगा: एच=0, 0298/डी से.

केशिका घटनाएँ प्रकृति (मिट्टी और पौधों में नमी का आदान-प्रदान) और प्रौद्योगिकी (बाती की क्रिया, झरझरा मीडिया द्वारा नमी का अवशोषण, माइक्रोक्रैक का गैर-विनाशकारी परीक्षण, आदि) दोनों में होती हैं। यदि वॉटरप्रूफिंग खराब तरीके से की जाती है तो इस घटना से इमारतों के बेसमेंट और पहली मंजिलों में नमी हो सकती है।

आदर्श तरल

एक आदर्श तरलइसे एक अस्तित्वहीन तरल कहा जाता है जिसमें आंतरिक घर्षण की कोई ताकत नहीं होती है, यह दबाव और तापमान में परिवर्तन के साथ अपनी मात्रा नहीं बदलता है और टूटने का बिल्कुल भी प्रतिरोध नहीं करता है। इस प्रकार, एक आदर्श द्रव वास्तविक द्रव का एक सरलीकृत मॉडल है। एक आदर्श द्रव मॉडल का उपयोग हाइड्रोलिक समस्याओं को हल करने के तरीकों को काफी सरल बना सकता है। साथ ही, इस मॉडल का उपयोग किसी वास्तविक तरल पदार्थ की गति के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं की एक वस्तुनिष्ठ तस्वीर प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है। इसलिए, गणना में आवश्यक सटीकता प्राप्त करने के लिए, एक आदर्श तरल के परिणामी समीकरणों को सुधार कारकों द्वारा ठीक किया जाता है।

गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ

गैर न्यूटोनियनतरल पदार्थ वे तरल पदार्थ हैं जो न्यूटन के आंतरिक घर्षण के नियम का पालन नहीं करते हैं (समीकरण 2.13 देखें)। ऐसे तरल पदार्थों में पॉलिमर, सीमेंट, मिट्टी और चूने के मोर्टार, सैप्रोपेल, पेंट, चिपकने वाले पदार्थ, बड़ी मात्रा में अशुद्धियों वाला अपशिष्ट जल आदि शामिल हैं।

ऐसे तरल पदार्थों की गति तब शुरू होती है जब उनमें स्पर्शरेखा तनाव एक निश्चित मूल्य तक पहुँच जाता है। ये वोल्टेज कहलाते हैं प्रारंभिक कतरनी तनाव. गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ में, कतरनी तनाव श्वेदोव-बिंघम सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

, (2.20)

कहाँ τ 0 - प्रारंभिक कतरनी तनाव, पीए; μpl- बिंघम (प्लास्टिक) चिपचिपाहट, Pa∙s।

मान τ 0 और μplप्रत्येक गैर-न्यूटोनियन द्रव के लिए अलग-अलग हैं।

शास्त्रीय यांत्रिकी के अनुसार, गैसों और तरल पदार्थों को निरंतर मीडिया के रूप में जाना जाता है जिसमें संतुलन पर स्पर्शरेखा तनाव उत्पन्न नहीं होता है, क्योंकि उनमें आकार की लोच नहीं होती है (तरल फिल्मों और तरल की सतह परतों को छोड़कर)। स्पर्शरेखा तनाव केवल किसी पिंड के प्राथमिक आयतन के आकार में परिवर्तन का कारण बन सकता है, न कि आयतन के आकार में। तरल पदार्थ और गैसों में ऐसी विकृतियों के लिए किसी प्रयास की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि उनमें संतुलन पर स्पर्शरेखीय तनाव उत्पन्न नहीं होता है।

गैसों और तरल पदार्थों में केवल आयतनात्मक लोच होती है। संतुलन की स्थिति में, उनमें तनाव हमेशा उस क्षेत्र के लिए सामान्य होता है जिस पर वे कार्य करते हैं, यानी।

तदनुसार, समन्वय अक्षों के क्षेत्रों पर वोल्टेज

कहाँ
– इकाई सदिशों का समन्वय करें।

अंतिम अभिव्यक्ति को (7.10) में प्रतिस्थापित करने के बाद, हम प्राप्त करते हैं

व्यंजक के दाएँ और बाएँ पक्षों (7.14) को स्केलेर रूप से गुणा करना
आइए उसे खोजें

पी = पी एक्स = पी वाई = पी जेड। (7.15)

इस प्रकार, हमें मिल गया पास्कल का नियम: संतुलन की स्थिति में, गैसों या तरल पदार्थों में सामान्य तनाव (दबाव) का परिमाण उस क्षेत्र के अभिविन्यास पर निर्भर नहीं करता है जिस पर यह कार्य करता है।

गैसों के मामले में, सामान्य तनाव हमेशा गैस के अंदर निर्देशित होता है, यानी यह दबाव होता है।

अपवाद स्वरूप द्रवों में इन्हें साकार किया जा सकता है तनाव (नकारात्मक दबाव),अर्थात्, तरल टूटने का प्रतिरोध करता है।

चूँकि साधारण तरल पदार्थ अमानवीय होते हैं, इसलिए उनमें तनाव की प्रकृति भी दबाव की होती है। जब दबाव तनाव में परिवर्तित हो जाता है, तो सतत माध्यम की एकरूपता बाधित हो जाती है। इस स्थिति के साथ यह तथ्य जुड़ा हुआ है कि गैसों का असीमित विस्तार होता है, यानी, वे जिस बर्तन में होती हैं, उसके पूरे आयतन पर पूरी तरह से कब्जा कर लेती हैं, और तरल पदार्थ को बर्तन में उनकी अपनी मात्रा की विशेषता होती है।

किसी द्रव में मौजूद दबाव उसके संपीड़न के कारण होता है। इसलिए, छोटी विकृतियों (स्पर्शरेखीय तनाव नहीं होता है) के संबंध में तरल पदार्थों के लोचदार गुणों को संपीड़न गुणांक द्वारा विशेषता दी जाती है

(7.16)

या एक व्यापक संपीड़न मॉड्यूल

. (7.17)

सूत्र (7.16) गैसों के लिए भी मान्य है। संपीड़न के दौरान द्रव का तापमान स्थिर रहता है। किसी तरल पदार्थ की कम संपीड्यता का परीक्षण कई प्रयोगों में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब राइफल से पानी के एक कंटेनर में गोली चलाई जाती है, तो वह छोटे-छोटे टुकड़ों में टूट जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि जब कोई गोली पानी से टकराती है, तो उसे या तो अपने आयतन की मात्रा के अनुसार इसे संपीड़ित करना होगा, या इसे ऊपर की ओर विस्थापित करना होगा। लेकिन दमन के लिए पर्याप्त समय नहीं है. इसलिए, तात्कालिक संपीड़न होता है - तरल में एक बड़ा दबाव उत्पन्न होता है, जो बर्तन की दीवारों को तोड़ देता है। इसी तरह की घटनाएँ गहराई आवेशों के विस्फोटों के दौरान देखी जाती हैं। पानी की संपीड्यता कम होने के कारण इसमें भारी दबाव विकसित हो जाता है, जिससे पनडुब्बियां नष्ट हो जाती हैं।

टिप्पणी: "भव्य एकीकरण" के सिद्धांत के अनुसार, गर्म एकवचन अवस्था (10-20 अरब वर्ष पहले) के बाद, ब्रह्मांड के उद्भव के पहले क्षणों में, 10 - 34 -10 - 32 सेकंड की अवधि के लिए विस्तार की शुरुआत में निर्वात गुरुत्वाकर्षण ने निर्णायक भूमिका निभाई।

निर्वात के गुण ऐसे हैं कि ऊर्जा घनत्व के साथ-साथ तनाव भी प्रकट होना चाहिए (जैसे कि एक लोचदार शरीर में)। सिद्धांत के अनुसार, 10 27 K और उससे ऊपर के तापमान पर, एक अदिश क्षेत्र था जिसमें भौतिक निर्वात के गुण थे। ऐसे क्षेत्र में पूरे क्षेत्र की ऊर्जा घनत्व के बराबर एक बड़ा नकारात्मक दबाव (तनाव) था। ऐसे क्षेत्र को "झूठा निर्वात" कहा जाता है, इसका घनत्व 10 74 ग्राम/सेमी 3 = स्थिरांक है।

10-34 सेकेंड से कम समय में, विस्तारित वास्तविक ब्रह्मांड का घनत्व अधिक था और "झूठे वैक्यूम" के गुरुत्वाकर्षण गुण प्रकट नहीं हुए थे। t = 10 – 34 s पर ये घनत्व बराबर हो गए। इस समय, "झूठे वैक्यूम" के गुण प्रकट हुए, जिससे "झूठे वैक्यूम" के निरंतर घनत्व पर ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हुआ। 10-34-10-32 सेकेंड की अवधि में, ब्रह्मांड का आकार 1050 गुना बढ़ गया।

लेकिन फुलते ब्रह्माण्ड की स्थिति अस्थिर है। विस्तार की इस दर पर सामान्य पदार्थ का तापमान और घनत्व तेजी से घटता है। इस समय, एक चरण संक्रमण अत्यधिक घनत्व वाले "झूठे वैक्यूम" की स्थिति से एक ऐसी स्थिति में होता है जहां द्रव्यमान (और ऊर्जा) का संपूर्ण घनत्व सामान्य पदार्थ के द्रव्यमान घनत्व में बदल जाता है। इससे ब्रह्मांड का पदार्थ फिर से 10 27 K के तापमान तक गर्म हो गया। इस प्रक्रिया के साथ-साथ पदार्थ की क्वांटम प्रकृति के कारण ब्रह्मांड के प्राथमिक पदार्थ के घनत्व में उतार-चढ़ाव आया। पदार्थ में ध्वनि तरंगें उत्पन्न होती हैं। पदार्थ के आगे के विकास के बाद, प्रोटोगैलेक्सी और अन्य ब्रह्मांडीय वस्तुएं उभर कर सामने आती हैं। वर्तमान में, मेटागैलेक्सी के अवलोकन योग्य क्षेत्र का आकार  10 10 प्रकाश वर्ष है, और इसका कुल आकार  10 33 प्रकाश वर्ष है।

हम पहले से ही जानते हैं कि तरल पदार्थों का एक निश्चित आयतन होता है और वे जिस बर्तन में रखे जाते हैं उसी का आकार ले लेते हैं। हम यह भी जानते हैं कि तरल पदार्थों का घनत्व गैसों की तुलना में बहुत अधिक होता है। सामान्य तौर पर, तरल पदार्थों के घनत्व का मान ठोस पदार्थों के घनत्व के समान होता है। द्रवों की संपीडनशीलता बहुत कम होती है क्योंकि द्रव के कणों के बीच बहुत कम खाली स्थान होता है।

पानी की मुक्त रूप से गिरती बूंद. इसका गोलाकार आकार पृष्ठ तनाव के कारण होता है।

हमें तरल पदार्थों के तीन अन्य महत्वपूर्ण गुणों पर विचार करना होगा। इन सभी गुणों को द्रवों के गतिज सिद्धांत की अवधारणाओं के आधार पर समझाया जा सकता है।

तरलता और चिपचिपाहट. गैसों की तरह, तरल पदार्थ भी प्रवाहित हो सकते हैं और इस गुण को तरलता कहा जाता है। प्रवाह के प्रतिरोध को श्यानता कहते हैं. तरलता और चिपचिपाहट कई कारकों से प्रभावित होती है। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं तरल अणुओं के बीच आकर्षण बल, साथ ही इन अणुओं का आकार, संरचना और सापेक्ष आणविक भार। बड़े अणुओं से बने तरल की तरलता छोटे अणुओं से बने तरल की तुलना में कम होती है। द्रवों की श्यानता गैसों की श्यानता से लगभग 100 गुना अधिक होती है।

सतह तनाव।किसी तरल पदार्थ की गहराई में स्थित एक अणु पर सभी तरफ से अंतर-आणविक आकर्षक बल समान रूप से कार्य करते हैं। हालाँकि, तरल की सतह पर ये बल असंतुलित होते हैं, और परिणामस्वरूप, सतह के अणु तरल में निर्देशित एक शुद्ध बल का अनुभव करते हैं। इसलिए, तरल की सतह तनाव की स्थिति में है, यह लगातार सिकुड़ने का प्रयास करती है। किसी तरल पदार्थ का सतही तनाव तरल कणों की भीतरी गति पर काबू पाने के लिए आवश्यक न्यूनतम बल है और इस तरह तरल की सतह को सिकुड़ने से बचाता है। सतह तनाव का अस्तित्व स्वतंत्र रूप से गिरने वाली तरल बूंदों के गोलाकार आकार की व्याख्या करता है।

प्रसार. यह उस प्रक्रिया का नाम है जिसके द्वारा किसी पदार्थ को उच्च सांद्रता या उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम सांद्रता या कम दबाव वाले क्षेत्र में पुनर्वितरित किया जाता है।तरल पदार्थों में विसरण गैसों की तुलना में बहुत धीमा होता है क्योंकि तरल कण गैस कणों की तुलना में अधिक सघनता से भरे होते हैं। किसी तरल पदार्थ में फैलने वाला कण बार-बार टकराता रहता है और इसलिए कठिनाई से चलता है। गैसों में, कणों के बीच बहुत अधिक खाली जगह होती है, और उन्हें बहुत तेजी से पुनर्वितरित किया जा सकता है। प्रसार परस्पर घुलनशील, या मिश्रणीय, तरल पदार्थों के बीच होता है। यह अघुलनशील तरल पदार्थों के बीच नहीं होता है। तरल पदार्थों के विपरीत, सभी गैसें एक दूसरे के साथ मिश्रित होती हैं और इसलिए एक दूसरे में फैल सकती हैं।