液体-密度与压力和温度变化
液体密度和比体积随压力和温度的变化。
液体的密度随温度和压力而变化。水的密度随温度和压力的变化如下:
另请参阅水-密度，比重和热膨胀系数，用于在线计算器，显示温度变化的数字和表格。
密度
液体的密度可以表示为
ρ = m / V (1)
在哪里
ρ =液体密度(kg/m3.）
M =液体质量(kg)
V =液体体积(m3.）
密度的倒数是比体积:
V = 1 / ρ
= V / m (2)
在哪里
V =比体积(m3./公斤)
体积和温度变化
当温度升高时，大多数液体膨胀:
dV = V1- - - - - - V0
= V0βdt
= V0β(t1- t0) (3)
在哪里
dV = V1- - - - - - V0=体积变化-最终体积与初始体积之差(m3.）
β=体积温度膨胀系数(m3./ m3 oC)
Dt = t1- t0=温度变化-最终温度与初始温度之差(oC)
（3）可以修改为
V1= V0(1 + β (t1- t0)) (3 b)
密度和温度的变化
与(1）而且(3 b)温度变化后的最终密度可表示为
ρ1= m / (V0(1 + β (t1- t0))) (4)
在哪里
ρ1=最终密度(kg/m3.）
-或与（2）
ρ1＝ρ0/(1 + β (t1- t0)) (4 b)
在哪里
ρ0=初始密度(kg/m .3.）
体积温度系数-β
- 水：0.0002(米3./ m3 oC) 20岁。oC
- 乙醇:0.0011(米3./ m3 oC)
- 一些常用材料的体积膨胀系数
注意!-体积温度系数随温度的变化可能很大。
密度和压强的变化
压力对液体体积的影响可以用三维胡克定律来表示
E = - dp / (dV / V0）
= - (p1- p0) / ((v1- - - - - - V0) / v0) (5)
在哪里
E =体积模量-液体弹性(N / m2）
负号对应的事实是压力的增加导致体积的减少。
与（5）-压力变化后的最终体积可表示为
V1= V0(1 - (p1- p0) / E) (5b)
结合(5 b)与(1）-最终密度可以表示为:
ρ1= m / (V0(1 - (p1- p0) / e) (6)
-或与（2）-最终密度可表示为
ρ1＝ρ0/(1 - (p1- p0) / E) (6b)
体积模量流体弹性一些常见的流体-E
- 水:2.15十9(N / m2）
- 乙醇:1.06十9(N / m2）
- 油:1.5十9(N / m2）
注意!液体的体积模量随压力和温度而变化。
水的体积模数。英制单位
水SI单元的体积模量
随温度和压力变化的流体密度
流体在改变温度和压力时的密度可以结合表示(4 b)而且(6 b)：
ρ1＝ρ从eq.1 1 ()/ (1 - (p1- p0) / e)
＝ρ0/ (1 + β (t1- t0）)/ (1 - (p1- p0) / e)(7）
例子-水的密度在100巴和20oC
- 水的密度0oC：999.8(公斤/米3.）
- 水的膨胀系数10oC：0.000088 (米3./ m3.oC)(平均值在0到20之间oC)
- 水体积模量:2.15十9(N / m2）
水的密度可由式(3)计算:
ρ1= (999.8 kg/m3.) / (1 + (0.000088 .米3./ m3.oC) (20oC)——(0oC)) / (1 - (100 10 .5Pa) - (1 105Pa)) / (2.15十9N / m2））
＝1002.7(公斤/米3.）