Властивість рідких тіл відновлювати свій об’єм після припинення дії зовнішніх сил називається пружністю.

Кількісною характеристикою пружних властивостей рідини є об’ємний модуль пружності, величина зворотна коефіцієнту об’ємного стиснення

.

або

Середнє значення модуля об’ємної пружності МПа

Вода 1960;

Дизельне пальне 1660;

Нафта 1350;

Ртуть 32000.

Для краплинних рідин модуль К дещо зменшується із збільшенням температури і збільшується із зростанням тиску.

Тому розрізняють адіабатний К_а (коли рідке тіло не отримує теплоти ззовні і не віддає її) та ізотермічний К_і (при постійній температурі)

Ізотермічний модуль пружності використовують в дуже повільних процесах, в яких температура майже не змінюється.

А адіабатний модуль пружності використовують в швидкоплинних процесах, і саме його використовують в гідравлічних системах в яких тиск змінюється дуже швидко.

Приведені вище середні значення модуля пружності є значеннями ізотермічного модуля пружності при атмосферному тиску.

Від модуля пружності залежать нормальна робота гідросистеми, і особливо небезпечно якщо в рідині з’являється багато повітря, тоді стисливість рідини збільшується що призводить до порушення суцільності рідини.

При зміні тиску в гідросистемі має місце деформація не тільки рідини, а також і стінок трубопроводів. Це враховується приведеним модулем пружності рідини К_пр:

;

де модуль пружності рідини;

– швидкість розповсюдження акустичних хвиль в рідині;

– модуль пружності матеріалу стінок трубопроводу;

– діаметр трубопроводу;

– товщина стінок трубопроводу.

Для газів

Стиснення та пружність рідини обумовлені взаємодією атомів і молекул та їх тепловим рухом.

На практиці зміною тиску можна знехтувати, густина краплинних рідин стала та вважати рідини такими, що не стискаються. Однак в деяких випадках, наприклад, при вивченні явища гідравлічного удару нехтувати цими явищами не можна.

Температурне розширення характеризується коефіцієнтом об’ємного розширення β _t , який представляє собою відносну зміну об’єму при зміні температури на один градус і постійному тиску.

Розглянемо кінцеві прирости та і приймаючі β _t постійним, отримуємо

Задача

Як зміниться об’єм води у системі опалення, якщо , а температура рідини зростає від 15⁰ С до . .

м³

При зміні температури рідини Т₀ до Т густина ρ визначається за залежністю:

ρ ₀ – густина рідини при температурі Т₀;

Т – температура рідини;

β _{t_}– коефіцієнт температурного (об’ємного) розширення.

Визначення коефіцієнта теплового розширення рідини

Термометр 1 має скляний балон з капіляром, що заповнений термометричною рідиною, і шкалою. Принцип дії заснований на тепловому розширенні рідин. Варіювання температури навколишнього середовища приводить до відповідної зміни об’єму термометричної рідини та її рівня в капілярі. Рівень вказує на шкалі значення температури.

Коефіцієнт теплового розширення термометричні рідини визначається в наступному порядку на основі уявного експерименту, тобто. передбачається, що температура навколишнього середовища підвищилася від нижнього (нульового) до верхнього граничних значень термометра і рівень рідини в капілярі зріс на величину l.

1. Підраховуємо загальну кількість градусних поділок DТ в шкалі термометра і виміряємо відстань l між крайніми штрихами шкали 27мм.

2. Обчислюємо приріст обєму термометричні рідини DV =p r²l=3, 14·0, 1²·27=0, 848мм³, де r - радіус капіляра термометра.

3. З урахуванням початкового (при 20⁰С) об’єму термометричні рідини V знайдемо значення коефіцієнта теплового розширення b_Т= (DV/V) / DT=(0, 848/24, 51)/30=0, 0011⁰С і порівняти його з довідковим значенням DT.