Google Play badge

流体


物質には、室温で気体として存在するもの、液体として存在するもの、固体として存在するものがあります。すべての物質は異なる振る舞いをします。それらの中には簡単に移動できるものもあれば、移動できないものもあります。形状を変更できるものもあれば、形状を変更できないものもあります。

このレッスンでは、簡単に動き、形を変えることができる物質について学びます。これらはまとめてFLUIDS と呼ばれます。学びましょう:

流体とは

通常、流体は液体と同じであると考えられていますが、同じではありません!流体は特定の物質の状態ですが、液体は物質の状態の 1 つです。すべての液体は流体ですが、すべての流体が液体というわけではありません。それらのいくつかはガスです。流体とは、液体、気体、プラズマなど、簡単に動き、形を変えることができるすべての物質です。流体の最も一般的な例は、水と空気です。液体の他の例は、蜂蜜、油、酸素、血液などです。

液体の特筆すべき点は、簡単に形を変えることができることです。保存されている容器の形を取ります。簡単に言えば、ボトルに水を注ぐと、水はボトルの形になります。また、ヘリウムなどのガスで満たされた風船もあり、車、花、魚、ハートなど、さまざまな形で見ることができます。ここで、ガスは風船の形になります。すべての液体と気体は、ガラス、ボトル、ボウル、風船など、考えられる各容器の形状に合わせて流れることができますが、重要な違いが 1 つあります。気体は容器の容積を満たすために膨張しますが、液体は比較的一定の容積を維持し、液体が必ずしも容器の容積全体を満たすとは限りません。しかし、ガスは容器の全容積を占めています。たとえば、ヘリウム気球では、ヘリウムガスが気球全体に広がっています。

流体には剛性がなく、適用されたときに力に抵抗できません。それでどうなるの?材料に力が加えられ、その力と平行に材料が破壊されると、せん断破壊が発生します。気体にはせん断抵抗がなく、液体にも本質的にせん断抵抗はありません。力に抵抗するのではなく、気体と液体の両方の分子はせん断力の周りで常に変形しようとします。

流体の特徴

ここで説明する流体の特性には、粘度、圧縮率、導電率、密度などがあります。

流体の種類

流体は、その特性に基づいて分類されます。液体の種類は次のとおりです。

1. 理想流体

理想流体は非圧縮性であり、現実には存在しない架空の流体です。また、粘性もありません。現実には理想的な流体はありません。

2.実流体

少なくともある程度の粘性を持つ流体は、実流体と呼ばれます。実際、環境に存在する、または存在するすべての流体は実流体と呼ばれます。その例のいくつかは、水、ガソリン、空気などです。

3. ニュートン流体

ニュートンの粘性法則に従う流体 ( 「せん断応力は速度勾配に正比例する」と述べています)  ニュートン流体として知られています。例としては、水、蜂蜜、空気、アルコールなどがあります。

4. 非ニュートン流体

ニュートンの粘性法則に従わない流体は、非ニュートン流体と言われます。非ニュートン流体は、懸濁液、ゲル、およびコロイドです。

5. 非圧縮性流体

流体の密度が外力を加えても変化しない場合、それは非圧縮性流体と言われます。非圧縮性流体は現実にはありません。すべての流体は圧縮可能ですが、圧縮する (流体の体積を変化させる) ために必要な圧力の量は、対象となる流体によって異なります。

6. 圧縮性流体

外力の適用によって流体の密度が変化する場合、それは圧縮性流体です。すべての液体は圧縮可能です。水でさえも圧縮可能です。圧力がかかると密度が変化します。気体は圧縮性が高いです。それらの分子は、より長い距離で分離されています。分子が互いに近くにある液体と比較して、気体はより圧縮可能です。

体液

私たちの体の中にも液体があります。それらは生体液と呼ばれます。

体液には、血液、尿、唾液、鼻水、母乳などが含まれます。

水はすべての体液の基礎であり、器官、組織、および身体系の機能に不可欠です。

まとめ

それで、私たちは何を学びましたか?

Download Primer to continue