В'язкість води
Перш ніж говорити про властивості води, варто розібратися з самим поняттям "вода". Вона являє собою прозору рідину, яка в більшості випадків не має ні характерного кольору, ні запаху. Коли вода переходить в інший агрегатний стан, вона утворює похідні, які називають льодом, снігом (тверді стану) або парою (газоподібний стан). Вважається, що вона покриває більше 70% поверхні планети Земля - це всілякі моря й океани, річки, озера, льодовики і інші гідрологічні об'єкти.
Вода є сильним розчинником, який в природних умовах містить безліч мінеральних солей і різних газів. Якщо говорити про її фізичні властивості, то відразу звернемо увагу на те, що при таненні льоду збільшується його щільність, в той час як у інших речовин аналогічний процес відбувається з точністю до навпаки.
Головною особливістю води є в'язкість. Сама по собі в'язкість - це здатність певної речовини (будь то рідина, газ або тверде тіло) чинити опір під час переміщення частинок речовини відносно один одного. Дана характеристика може бути двох видів - об'ємна і тангенціальна. Друга в'язкість - це здатність речовини приймати розтяжне зусилля. Вона проявляється при поширенні у воді звукових або ультразвукових хвиль. Тангенціальна в'язкість характеризується здатністю рідини чинити опір зсувні зусилля.
Коли вчені досліджували в'язкість води, було з'ясовано, що опір речовини при розтягуванні і зрушеннях залежить від швидкості руху часток різних верств рідини. Якщо шар, який пересувається швидше, діє на шар, який рухається повільніше, то в дію наводиться прискорює сила. Якщо ж все відбувається з точністю до навпаки, то починає діяти гальмівна сила. Вищезазначені сили спрямовані по дотичній до поверхонь шарів.
За закону Ньютона була виведена формула tau- = mu- dupsilon- / dn, згідно з якою сила внутрішнього тертя пропорційна градієнту швидкості по нормалі і площі впливу. Якщо відносити силу тертя до площі, яка дорівнює одиниці, то отримаємо дотичне напруження в рідині, що і позначено у вищевказаній формулі.
Існує також таке поняття, як кінематична в'язкість води. Їм позначається ставлення динамічного коефіцієнта (mu-) до щільності обраної рідини (rho-). У вигляді формули даний вираз буде виглядати наступним чином: nu- = mu- / rho-.
В'язкість води при різних температурах змінюється, тобто значення її коефіцієнтів зменшуються при підвищенні температури. Таким чином, динамічний коефіцієнт в'язкості у солоної води буде трохи відрізнятися від коефіцієнта прісною. При розрахунку самого показника різниця буде коливатися приблизно в межах 5%.
Можна навести ще кілька формул, але це ні до чого, так як головний матеріал було викладено раніше. В'язкість води за самим визначенням може змінюватися, не кажучи вже про агрегатних станах речовини. Ці дані важливі в авіа- і суднобудуванні та деяких інших галузях промисловості.
Існує спеціальна таблиця для визначення в'язкості води при різних температурних умовах. Даним матеріалом можна скористатися не тільки в теорії, а й на практиці. У таблиці наводяться дані з інтервалом в 5 градусів, починаючи від 5 і закінчуючи 100 градусами, що значно полегшує життя викладачам і студентам вузів при проведенні розрахунків.
Ще один важливий показник - динамічна кінематична в'язкість води, так звана друга в'язкість (об'ємна) - є характеристикою деформації об'ємного стиснення. Відіграє вагому роль у згасанні звуку і зниженні ударних хвиль.