누군가 당신에게 "액체"를 정의 해달라고 요청한다면, 당신은 당신이 알고있는 액체로 인정되는 것들에 대한 일상적인 경험으로 시작하여 거기에서 일반화를 시도 할 수 있습니다. 물론 물은 지구상에서 가장 중요하고 어디에나있는 액체입니다. 그것을 구별하는 한 가지는 그것이 명확한 모양이 없다는 것입니다. 대신에 그것이 포함 된 모든 것의 모양을 따르는 것입니다. 이것은 골무이거나 행성의 거대한 함몰 일 것입니다. 당신은 아마도 "액체"를 강물 흐름이나 바위 옆으로 흘러 내리는 녹은 얼음과 같은 "흐름"과 연관시킬 것입니다.
그러나이 "당신은 액체를 볼 때 액체를 알고있다"는 생각에는 한계가 있습니다. 물은 소다와 마찬가지로 분명히 액체입니다. 그러나 밀크 쉐이크는 어떤 표면에도 퍼지지 만 물이나 탄산 음료보다 느리게 퍼지는 것은 어떻습니까? 그리고 밀크 쉐이크가 액체라면, 막 녹아 내리는 아이스크림은 어떨까요? 아니면 아이스크림 자체? 이 과정에서 물리학 자들은 다른 두 가지 물질 상태와 함께 액체에 대한 공식적인 정의를 유용하게 생성했습니다.
물질의 다른 상태는 무엇입니까?
물질은 고체, 액체 또는 기체의 세 가지 상태 중 하나로 존재할 수 있습니다. "더운 날씨에 운동 할 때 수분을 많이 마셔"와 같이 일상 언어로 "액체"와 "액체"를 같은 의미로 사용하는 사람들을 볼 수 있습니다. "마라톤을 할 때 많은 양의 액체를 섭취하는 것이 중요합니다." 그러나 공식적으로 물질의 액체 상태와 물질의 기체 상태가 함께 구성됩니다. 체액. 유체는 변형에 저항하는 능력이 부족한 것입니다. 모든 유체가 액체는 아니지만 유체를 지배하는 물리 방정식은 기체뿐만 아니라 액체에도 보편적으로 적용됩니다. 따라서 액체와 관련된 모든 수학적 문제는 유체 역학 및 역학을 관리하는 방정식을 사용하여 해결할 수 있습니다.
고체, 액체 및 기체는 미세한 입자로 만들어지며 각각의 거동이 물질의 결과 상태를 결정합니다. 고체에서 입자는 일반적으로 규칙적인 패턴으로 단단히 포장됩니다. 이러한 입자는 진동하거나 "지글"하지만 일반적으로 장소간에 이동하지는 않습니다. 가스에서 입자는 잘 분리되어 있으며 규칙적인 배열이 없습니다. 그들은 상당한 속도로 자유롭게 진동하고 움직입니다. 액체의 입자는 서로 가깝지만 고체처럼 단단하게 채워지지는 않습니다. 이러한 입자는 규칙적인 배열이 없으며이 점에서 고체보다는 기체와 유사합니다. 입자는 진동하고 서로 이동하며 미끄러집니다.
기체와 액체는 모두 그들이 차지하는 용기의 모양을 가정하지만, 고체에는없는 속성입니다. 가스는 일반적으로 입자 사이에 너무 많은 공간이 있기 때문에 기계적 힘에 의해 쉽게 압축됩니다. 액체는 쉽게 압축되지 않으며 고체는 여전히 쉽게 압축되지 않습니다. 위에서 언급 한대로 유체라고하는 가스와 액체는 모두 쉽게 흐릅니다. 고체는 그렇지 않습니다.
유체의 특성은 무엇입니까?
첫째, 액체는 운동 학적 특성또는 속도 및 가속도와 같은 유체 운동과 관련된 속성. 물론 솔리드도 이러한 속성을 갖지만이를 설명하는 데 사용되는 방정식은 다릅니다. 둘째, 유체는 열역학적 특성, 유체의 열역학적 상태를 설명합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 온도
- 압력
- 밀도
- 내부 에너지
- 특정 엔트로피
- 특정 엔탈피
- 기타
여기에서는 이들 중 몇 가지만 자세히 설명합니다. 마지막으로, 유체는 다른 두 범주에 속하지 않는 여러 가지 기타 속성 (예: 점도, 유체 마찰 측정 값)을 갖습니다. 표면 장력; 및 증기압).
다른 유형의 유체는 무엇입니까?
현실 세계에서 가장 중요한 두 가지 유체는 물과 공기입니다. 물 외에 일반적인 유형의 액체에는 오일, 가솔린, 등유, 용제 및 음료가 포함됩니다. 연료 및 용제를 포함하여보다 일반적으로 접하는 많은 액체는 유독하거나 인화성이거나 기타 위험하므로 아이들이 그것을 붙잡 으면 음료수와 혼동하여 그것을 섭취하여 심각한 건강 응급 상황을 초래할 수 있기 때문입니다.
인간의 몸, 그리고 사실상 거의 모든 생명체는 주로 물입니다. 혈액의 고체가 전체적으로 고르게 분산되거나 완전히 용해되지 않기 때문에 혈액은 액체로 간주되지 않습니다. 대신 정지로 간주됩니다. 혈액의 혈장 성분은 대부분의 목적에서 액체로 간주 될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 유체 유지 관리는 일상 생활에 필수적입니다. 대부분의 상황에서 사람들은 식수가 생존에 얼마나 중요한지 생각하지 않습니다. 현대 사회에서는 깨끗한 물에 접근 할 준비가되어 있지 않은 경우가 드물기 때문입니다. 그러나 사람들은 마라톤, 축구 경기 및 경기와 같은 스포츠 경기에서 과도한 체액 손실로 인해 일상적으로 신체적 문제에 빠지게됩니다. 트라이 애슬론, 비록 이러한 이벤트 중 일부에는 말 그대로 물, 스포츠 음료 및 에너지 젤을 제공하는 수십 개의 보조 스테이션이 포함되어 있습니다. 액체). 많은 사람들이 보통 알면서도 탈수에 빠지는 것은 진화에 대한 호기심입니다. 최고의 성과를 내기 위해 또는 최소한 의료 서비스를 피하려면 얼마나 많이 마셔야하는지 텐트.
유체 흐름
유체의 물리학 중 일부가 설명되었는데, 아마도 액체 특성에 대한 기본적인 과학적 대화에서 자신을 유지할 수있을만큼 충분할 것입니다. 그러나 특히 흥미로운 것은 유체 흐름의 영역입니다.
유체 역학은 유체의 동적 특성을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이 섹션에서는 항공 및 기타 엔지니어링 분야에서 공기 및 기타 가스의 중요성 때문에 "유체"는 액체 또는 기체를 의미 할 수 있습니다. 외부에 반응하여 모양이 균일하게 변하는 모든 물질 힘. 유체의 움직임은 미적분에서 비롯된 미분 방정식으로 특징 지어 질 수 있습니다. 고체의 움직임과 같은 유체의 움직임은 흐름에서 질량, 운동량 (질량 x 속도) 및 에너지 (힘에 거리를 곱한 값)를 전달합니다. 또한 유체의 움직임은 Navier-Stokes 방정식과 같은 보존 방정식으로 설명 할 수 있습니다.
고체가 아닌 유체가 움직이는 한 가지 방법은 전단 현상을 나타내는 것입니다. 이것은 유체가 변형 될 수있는 준비 상태의 결과입니다. 전단은 비대칭 힘의 적용 결과로 유체 몸체 내에서 다른 움직임을 나타냅니다. 예를 들어 물 채널은 물 전체가 단위 시간당 부피 측면에서 고정 된 속도로 채널을 통해 이동하더라도 소용돌이 및 기타 국부적 인 움직임을 나타냅니다. 유체의 전단 응력 τ (그리스 문자 tau)는 속도 구배 (du / dy)에 동적 점도 μ를 곱한 값과 같습니다. 즉, τ = μ (du / dy)입니다.
유체 이동과 관련된 다른 개념에는 항력과 양력이 포함되며, 둘 다 항공 공학에서 매우 중요합니다. 항력은 두 가지 형태로 제공되는 저항력입니다. 표면 항력은 움직이는 물체의 표면에만 작용합니다. 물 (예: 수영하는 사람의 피부), 형태 항력은 신체의 전체적인 형태와 관련이 있습니다. 체액. 이 힘은 다음과 같이 작성되었습니다.
에프디 = C디ρA (v2/2)
C는 항력을 경험하는 물체의 특성에 따라 달라지는 상수이고, ρ는 밀도, A는 단면적, v는 속도입니다. 유사하게, 유체의 운동 방향에 수직으로 작용하는 순 힘인 양력은 다음 식으로 설명됩니다.
에프엘 = C엘ρA (v2/2)
인간 생리학의 유체
몸 전체 무게의 약 60 %는 물로 구성되어 있습니다. 약 2/3, 즉 전체 체중의 40 %는 세포 내부에 있고, 나머지 1/3 또는 체중의 20 %는 세포 외 공간에 있습니다. 혈액의 수분 성분은이 세포 외 공간에 있으며 모든 세포 외 수분의 약 4 분의 1, 즉 신체 전체의 5 %를 차지합니다. 혈액의 약 60 %는 실제로 혈장으로 구성되어 있고 나머지 40 %는 고체이기 때문에 (예: 적혈구), 당신은 당신의 몸에있는 혈액의 양을 계산할 수 있습니다. 무게.
70kg (154 파운드)의 사람은 몸에 약 (0.60) (70) = 42kg의 물을 가지고 있습니다. 1/3은 약 14kg의 세포 외액입니다. 이 중 4 분의 1은 혈장 – 3.5kg입니다. 이것은이 사람의 몸에있는 혈액의 총량이 약 (3.5kg / 0.6) = 5.8kg임을 의미합니다.
