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  流體


  是液體和氣體的總稱。流體是由大量的、不斷地作熱運動而且無固定平衡位置的分子構成的,它的基本特徵是沒有一定的形狀和具有流動性。流體都有一定的可壓縮性,液體可壓縮性很小,而氣體的可壓縮性較大,在流體的形狀改變時,流體各層之間也存在一定的運動阻力(即粘滯性)。當流體的粘滯性和可壓縮性很小時,可近似看作是理想流體,它是人們為研究流體的運動和狀態而引入的一個理想模型。


  固體和流體具有以下不同的特徵:在靜止狀態下固體的作用面上能夠同時承受剪切應力和法嚮應力。而流體只有在運動狀態下才能夠同時有法嚮應力和切嚮應力的作用,靜止狀態下其作用面上僅能夠承受法嚮應力,這一應力是壓縮應力即靜壓強。固體在力的作用下發生變形,在彈性極限內變形和作用力之間服從虎克定律,即固體的變形量和作用力的大小成正比。而流體則是角變形速度和剪切應力有關,層流和紊流狀態它們之間的關係有所不同,在層流狀態下,二者之間服從牛頓內摩擦定律。當作用力停止作用,固體可以恢復原來的形狀,流體只能夠停止變形,而不能返回原來的位置。固體有一定的形狀,流體由於其變形所需的剪切力非常小,所以很容易使自身的形狀適應容器的形狀,在一定的條件下並可以維持下來。


  與液體相比氣體更容易變形,因為氣體分子比液體分子稀疏得多。在一定條件下,氣體和液體的分子大小並無明顯差異,但氣體所佔的體積是同質量液體的103倍。所以氣體的分子距與液體相比要大得多,分子間的引力非常微小,分子可以自由運動,極易變形,能夠充滿所能到達的全部空間。液體的分子距很小,分子間的引力較大,分子間相互制約,分子可以作無一定周期和頻率的振動,在其他分子間移動,但不能像氣體分子那樣自由移動,因此,液體的流動性不如氣體。在一定條件下,一定質量的液體有一定的體積,並取容器的形狀,但不能像氣體那樣充滿所能達到的全部空間。液體和氣體的交界面稱為自由液面。

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