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1.2 液体的基本特性
自然界的物质一般有3种存在形式,即固体、液体和气体。液体和气体统称为流体。流体与固体的主要区别在于:固体有一定的形状,能承受压力、拉力和剪切力;而流体的形状随容器而异,没有固定的形状,它几乎不能承受拉力和抵抗拉伸变形;在微小剪切力作用下,流体很容易发生变形或流动,即流体具有易流动性。液体与气体的区别在于:气体易于压缩,并力求占据尽可能大的容积,能充满任何容器;而液体能保持一定的体积,还可能有自由表面,并且和固体一样能承受压力。但液体压缩的可能性很小,在很大的压力作用下,其体积缩小甚微,所以液体具有不易压缩性。
众所周知,物质是由分子组成的,液体也是由大量的运动着的分子所构成的,其分子与分子间具有空隙。从微观的角度来看,液体是不连续、不均匀的。但水力学中研究的不是液体分子的运动,而是液体的宏观机械运动,把液体的质点作为最小的研究对象。所谓质点,是指由许多液体分子构成的具有一定质量,但体积很小可以忽略的液体微团。这样,就可以把液体当做由无数液体质点组成的没有空隙的连续介质,而且可以把这种连续介质看成均质的和各向同性的,即它的各个部分在各个方向上物理性质是一样的。这种假定把液流中的一切物理量(如速度、压强、密度等)都视为空间坐标和时间的连续函数,这样,在研究液体运动规律时,就可以利用连续函数的分析方法。实践证明,所得结论在一般情况下是符合客观实际的。
综上所述,水力学中,液体是易于流动、不易压缩、均质各向同性的连续介质。以水为代表的液体,都具有这些基本特性。