Основные характеристики жидкости

Жидкость — это вещество, частицы которого свободно перемещаются друг относительно друга, не отделяясь от общей массы. Выражаясь техническим языком, жидкость — это тело, форма которого постоянно изменяется под действием срезывающей силы. Срезывающей силой называется сила, составляющая которой проходит по касательной к поверхности. Свойствами текучести могут обладать газы и жидкости. Жидкости характеризуются определенным объемом. Находясь внутри какого-либо сосуда, жидкость принимает его форму. Жидкости почти несжимаемы, поэтому их можно рассматривать как несжимаемые тела. Газы не имеют определенного объема и заполняют всю емкость, в которой хранятся. Газы относятся к числу сжимаемых веществ и во избежание серьезных ошибок их следует рассматривать с учетом этого свойства.

Вода как среда обитания водных организмов требует серьезного изучения. При нормальных температуре и давлении вода является жидкостью, хотя при тех же условиях она может существовать также в небольших количествах и в виде газа. Как жидкость вода может считаться несжимаемой во всех случаях, за исключением тех, когда давление превышает несколько сотен килограммов на квадратный сантиметр. Такие условия могли бы возникнуть при работах, проводимых только на больших глубинах океана. Поскольку ни в настоящее время, ни в ближайшем будущем проводить подобные работы по аквакультуре не предполагается, они не представляют интереса для специалистов данной области.

Физические свойства воды описаны в главе 2. Некоторые, наиболее важные из них перечислены ниже.

Плотность. Плотностью жидкости .называется ее масса, отнесенная к объему. В системе единиц СИ она измеряется в килограммах на кубический метр (в кг/м³) и обозначается ρ.

Удельный вес. Удельным весом жидкости называется ее вес, отнесенный к объему. Единица измерения удельного веса — ньютон на кубический метр (н/м³), обозначается γ.

Удельный вес и плотность связаны следующей зависимостью:


где g — ускорение силы тяжести (g=9,8 м/с²).


Абсолютная вязкость. Свойство жидкости оказывать сопротивление относительному перемещению (сдвигу) ее частиц называется вязкостью. Абсолютная вязкость обозначается μ, а ее размерность — паскаль-секунда (Па·с). Иногда абсолютную вязкость называют динамической вязкостью или просто вязкостью.

Кинематическая вязкость. Отношение абсолютной вязкости к плотности жидкости называется кинематической вязкостью.


где v — кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость в системе СИ измеряется в квадратных метрах в секунду (м²/с).

Плотность, удельный вес, абсолютная и кинематическая вязкость для пресной и морской воды приведены в главе 2.