2019初級(jí)消防設(shè)施操作員知識(shí)點(diǎn)：水的性質(zhì)(二)

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水的主要物理性質(zhì)

在水力學(xué)中，與水運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理性質(zhì)主要有以下六個(gè)方面。

(一)密度和容重

單位體積內(nèi)物質(zhì)所具有的物質(zhì)量成為密度，單位體積內(nèi)物質(zhì)物質(zhì)所具有的重量稱為容量。不同液體的密度和容量各不相同，同一種液體的密度和容重又隨溫度和壓強(qiáng)而變化。在正常大氣壓強(qiáng)條件下，水在不同溫度時(shí)的容重見表 4-1。水在 4℃時(shí)容重最大，此時(shí) 1L 純凈的水重 1kg。

(二)黏滯性

當(dāng)水在流動(dòng)時(shí)，水分子之間、水分子與固體壁面之間的作用力顯示為對(duì)流動(dòng)的阻抗作用，即顯示出所謂黏滯性阻力(內(nèi)摩擦阻力)，水的這種阻抗變形運(yùn)動(dòng)的特性就稱為黏滯性。需要說(shuō)明的是當(dāng)液體運(yùn)動(dòng)一旦停止，這種阻力就立即消失。因此，黏滯性在液體靜止或平衡時(shí)是不顯示作用的。

舉例說(shuō)明一下水的黏滯性：如果測(cè)出渠道水流的過水?dāng)嗝嫔细髡嫉牧魉儆⒗L出過水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植迹鐖D 4-1 所示(圖中每根帶箭頭的線段的長(zhǎng)度表示該點(diǎn)流速的大小)。發(fā)現(xiàn)過水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植际遣痪鶆虻摹Ｇ琢魉贋榱?，隨著離開固體邊界的距離的增加，流速逐漸增大，至水面附近流速最大。水流過水?dāng)嗝嫔蠒?huì)形成不均勻的流速分布是因?yàn)樗黟运隆＞o靠固體壁面的第一層極薄水層由于附著力的作用而貼附在壁面上不動(dòng)，第一水層將通過黏滯作用而影響第二水層的流速，如此逐層影響下去。離開壁面的距離愈大，壁面對(duì)流速的影響愈小，其結(jié)果就形成了圖 4-1 所示的流速分布規(guī)律。就是這樣，固體邊界通過水的黏滯性，對(duì)水的運(yùn)動(dòng)起著阻滯作用。水的黏滯性可用黏滯力即內(nèi)摩擦力來(lái)表達(dá)。流得快的水層對(duì)流得慢的水層起拖動(dòng)作用，因而快層作用于慢層的內(nèi)摩擦力與流向相同，反之慢層對(duì)快層起阻滯作用，則慢層作用于快層的摩擦力與流向相反，兩力大小相等、方向相反，都具有抗拒其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。由于水在管道或水帶內(nèi)流動(dòng)要克服內(nèi)摩擦力，因此，會(huì)產(chǎn)生水頭損失。

(三)壓縮性

水的體積隨壓力增加而減小的性質(zhì)稱為水的壓縮性。在密閉容器內(nèi)液體表面上，用活塞加壓，液體就受到壓力，受壓后的液體體積要縮小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，把溫度為 20℃在 0.1MPa壓力作用下的水體積作為 1，不同壓力時(shí)的水體積如表 4-2 所示。

從表 4·2 中可以看出，隨著壓力增加水體積變化不大。因此，通常把水看成是不可壓縮的液體，但對(duì)個(gè)別特殊情況，水的壓縮性不能忽略。如水槍上的開關(guān)突然關(guān)閉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種水擊現(xiàn)象，在研究這一問題時(shí)，就必須考慮水的壓縮性。

(四)膨脹性

水的體積隨水溫升高而增大的性質(zhì)稱為水的膨脹性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，在常壓下 10T 一 20T的水，溫度升高 1℃，水的體積增加萬(wàn)分之一點(diǎn)五;在常壓下 70℃~95℃的水，溫度升高 1，水的體積增加萬(wàn)分之六?？梢钥闯觯潴w積變化較小。因此，在消防設(shè)計(jì)和火場(chǎng)供水中水的膨脹性均可略去不計(jì)。

(五)溶解性

溶質(zhì)在水中的擴(kuò)散稱為溶解。物質(zhì)能否在水中溶解，與物質(zhì)分子的極性有關(guān)。凡是由極性分子或與水分子結(jié)構(gòu)相似的分子組成的物質(zhì)均易溶于水，如食鹽、糖，丙酮、乙醚、乙醇等。與水分子極性不同的物質(zhì)不易溶于水或不溶于水，如汽油、煤油、柴油、苯等。用水可以撲滅易溶于水的固體物質(zhì)火災(zāi);用水可以撲救比水重且不溶于水的可燃液體;用水可以稀釋溶于水的可燃液體，使火災(zāi)得到控制或撲滅。

(六)水的導(dǎo)電性

水的導(dǎo)電性能與水的純度、射流形式等有關(guān)。水中含有雜質(zhì)越多，電阻率越小，導(dǎo)電性能越大。純凈水電阻率很大，為不良導(dǎo)體。天然水源一般都含有各種雜質(zhì)，因而稱為良導(dǎo)體。流散于地面上的水，均能導(dǎo)電，在火場(chǎng)上應(yīng)防止觸電。

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