2.2. Температурное расширение

Изменение объема жидкости в зависимости от повышения температуры (температурное расширение) характеризуется коэффициентом температурного расширения bt, выражающим относительное изменение объема жидкости при увеличении ее температуры на 1⁰С.

Коэффициент температурного расширения может быть определен по формуле

bt=1/V₀DV/Dt или bt=Vt-V₀/V₀(t-t₀) (6)

где V₀ - первоначальный объем жидкости;

DV=Vt-V₀ -изменение первоначального объема жидкости при повышении температуры на величину;

Vt - объем жидкости при температуре t°С;

t₀ - первоначальная температура жидкости.

Размерность коэффициента температурного расширения [bt]=1/2рад

Из формулы (6) можно определить объем, который жидкость займет

при ее нагревании до температуры t⁰с

Vt=V0[1+bt(t-t0)] (7)

Коэффициент температурного расширения для жидкостей ничтожно мал. Например, для воды при давлении 0.1 МПа и температуре от 10 до 20°С коэффициент температурного расширения bt=0,00015 1/⁰C а при давлении 10 МПа коэффициент температурного расширения -

bt=0,000165/⁰C

Коэффициент температурного) расширения нефтепродуктов

rt=150C, кг/м3	700	800	850	900	920
bt 1/0C	0,00082	0,00077	0,00072	0,00064	0,00060

Температурное расширение нефтепродуктов необходимо учитывать при заполнении ими тары и резервуаров, особенно в холодное время года с тем, чтобы не допустить разлива при повышении температуры нефтепродуктов.

2.3. Сжимаемость жидкости

Сжимаемость жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия bv, который представляет собой относительное изменение объема, приходящегося на единицу давления, т.е.

bv=-1/V*(DV/DP), (8)

где V - первоначальный объем жидкости;

DV - изменение этого объема при повышении давления на величину DР.

Знак минус в формуле обусловлен тем, что положительному приращению давления DР соответствует отрицательное приращение (т.е. уменьшение) объема V

Единица коэффициента объемного сжатия обратна единице давления на единицу площади и в международной системе единиц равна М²/н

При увеличении силы давления на жидкость в последней происходит уменьшение межмолекулярного пространства, что приводит к увеличению плотности жидкости. Поэтому коэффициент объемного сжатия может быть записан так

bv=-1/r*(Dr/DP), (9)

Следовательно, коэффициент объемного сжатия есть относительное изменение плотности жидкости, приходящейся на единицу давления.

Коэффициент объемного сжатия воды при изменении давления от 0,1 до 50 МПа ( от 1 до 500 кгс/см² ) практически остается постоянным и может быть принят 0,00000000048 м²/H (0.000048 см²/кгс).

Величину обратную коэффициенту объемного сжатия (К=1/bv) называют модулем объемной упругости жидкости.

Единица измерения модуля упругости паскаль (ПА). Модуль упругости, как и коэффициент сжатия, не постоянен. Он изменяется в зависимости от давления и температуры. Для нефтепродуктов модуль объемной упругости в среднем можно принимать равным 1,35*10^ Па, для воды 2*10^ Па.

Жидкости считаются практически несжимаемыми, поэтому некоторые из них применяются в различных гидравлических системах в качестве рабочего тела.