Chất lưu thực là gì

1) Chất lưu 

Chất lưu là những chất có thể “chảy” được, bao gồm chất lỏng và chất khí.

Chất lưu không có hình dạng nhất định. Khi chuyển động, chất lưu phân thành từng lớp, giữa các lớp có lực tương tác, gọi là lực nội ma sát hay lực nhớt. Chính lực này làm cho vận tốc của các lớp không bằng nhau.

Để đơn giản, khi nghiên cứu về chất lưu, ta giả sử nó hoàn toàn không nén được (có thể tích xác định) và không có lực nhớt (không có nội ma sát). Chất lưu như thế được gọi là chất lưu lí tưởng; trái lại là chất lưu thực. Nghiên cứu chất lưu thực rất khó khăn vì thế ta nghiên cứu về chất lưu lí tưởng rồi suy rộng ra cho chất lưu thực. Trong một phạm vi gần đúng cho phép, các quy luật rút ra đối với chất lưu lí tưởng cũng áp dụng được cho chất lưu thực.

Trong phạm vi bài giảng này chỉ nghiên cứu chất lưu lí tưởng.

2) Đường dòng, ống dòng 

Để dễ dàng nghiên cứu và biểu diễn sự chuyển động của chất lưu một cách trực quan, người ta đưa ra khái niệm về đường dòng và ống dòng:

+ Đường dòng: là những đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với vectơ vận tốc của phần tử chất lưu tại điểm đó. Nói cách khác, đường dòng chính là quỹ đạo của các phân tử của chất lưu.

+ Ống dòng: Tập hợp các đường dòng tựa trên một đường cong kín bất kì tạo thành một ống dòng. Khi chất lưu chuyển động trong một cái ống nào đó thì bản thân ống đó là một ống dòng.

Nếu các đường dòng không thay đổi theo thời gian, thì ta nói dòng chảy của chất lưu là dừng. Trái lại là dòng không dừng. Trong bài giảng này ta chỉ nghiên cứu các dòng dừng.

3) Khối lượng riêng và áp suất  

Ta biết, vật rắn thì có hình dạng, kích thước và khối lượng xác định, nên ta có thể nói đến khối lượng và lực tác dụng lên vật rắn đó (ví dụ: vật có khối lượng m = 2 kg, chịu tác dụng của một lực F = 10 N). Nhưng khi nghiên cứu về chất lưu – một môi trường liên tục, không có hình dạng nhất định – ta thường quan tâm đến sự thay đổi tính chất từ điểm này sang điểm khác torng chất lưu hơn là nói đến tính chất của một “phần tử” riêng biệt nào đó. Vì thế, ta dùng các đại lượng: khối lượng riêng và áp suất để mô tả (hơn  là dùng các đại lượng: khối lượng và lực).

a) Khối lượng riêng

Khối lượng riêng tại điểm M trong chất lưu được định nghĩa là:  \( \rho =\frac{dm}{dV} \)        (6.1)

Trong đó: dV là yếu tố thể tích bao quanh điểm M; dm là khối lượng của chất lưu chứa trong yếu tố thể tích dV.

Khối lượng riêng theo định nghĩa (6.1) còn được gọi là mật độ khối lượng của chất lưu tại điểm M. Nếu chất lưu là đồng nhất và không nén được thì  \( \rho =const  \). Khi đó ta có:  \( \rho =\frac{m}{V} \)           (6.2) với m và V là khối lượng và thể tích của một lượng chất lưu xác định.

Trong hệ SI, khối lượng riêng có đơn vị là kg/m3.

b) Áp suất

Áp suất do chất lưu gây ra tại điểm M trong chất lưu được định nghĩa là:  \( p=\frac{dF}{dS} \)         (6.3)

Trong đó: dF là áp lực mà chất lưu tác dụng theo hướng vuông góc vào diện tích dS đặt tại M. Nếu áp suất tại mọi điểm trên diện tích S đều như nhau thì:  \( p=\frac{F}{S} \)        (6.4) với F là áp lực mà chất lưu tác dụng theo hướng vuông góc vào diện tích S.

Áp suất theo định nghĩa (6.3) và (6.4) là một đại lượng vô hướng, trong hệ SI, đơn vị của áp suất là newton trên mét vuông (N/m2) hay pascal (Pa). Ngoài ra ta còn có các đơn vị đo áp suất khác như: atmotphe (at hoặc atm), milimet thủy ngân (mmHg), tor, … Bảng 6.1 cho biết hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị đo áp suất.

Vật đạt được vận tốc không đổi v khi trọng lượng của vật bằng với lực đẩy asimet và lực cản nhớt

Độ nhớt của máu tương đối lớn quyết định bởi số lượng các tế bào máu (nhất là hồng cầu) và các thành phần chất khác trong huyết tương

Ma sát nhớt trong chuyển động của máu khá lớn làm tốc độ chảy của máu thay đổi đáng kể

Các hồng cầu trong máu chịu tác dụng của lực co bóp tim,tính đàn hồi của thành mạch,và lực cản nhớt do tính chất nhớt của máu gây ra

Tốc độ lắng của máu tỉ lệ thuận với cột huyết tương nổi lên ở trên và tỉ lệ nghịch với thời gian

Các bệnh phóng xạ làm tốc độ lắng lên tới 60mm/giờ.Khi có thai hoặc các hiện tượng viêm,tốc độ lắng cũng tăng lên nhiều lần

Dùng tốc độ lắng để đánh giá những thay đổi về cấu tạo và số lượng của các tế bào máu trong huyết tương