1.1. Pojęcie płynu
W zależności od warunków termodynamicznych, takich jak ciśnienie i temperatura, wszystkie ciała materialne występują w przyrodzie w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym.
Stan skupienia każdego ciała determinowany jest stopniem ruchliwości jego atomów lub cząsteczek.
a) b) c)
Rys.1.1. Poglądowa ilustracja stanu skupienia: a) ciała stałego, b) cieczy, c) gazu
Płynem nazywamy ciało materialne charakteryzujące się wielką ruchliwością cząsteczek, dzięki której podlega łatwo odkształceniom postaciowym pod wpływem działania nawet znikomo małych sił zewnętrznych oraz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje.
Płyny dzielimy umownie na: ciecze i gazy.
Charakterystyczne cechy cieczy:
a) posiadają samoistną objętość nie zachowując kształtu naczynia , w którym się znajdują,
b) odznaczają się bardzo małą ściśliwością, tzn. stawiają bardzo duży opór odkształceniom objętościowym; w praktyce ciecze uważać można jako płyny nieściśliwe, co jest równoznaczne z założeniem, że gęstość określonej cieczy ρ=const,
c) pozostając w stanie równowagi tworzą tzw. powierzchnię swobodną (zwierciadło)
Charakterystyczne cechy gazów:
a) nie wykazują samoistnej objętości, lecz wypełniają całkowicie każde naczynie, do którego są wprowadzone,
b) są bardzo ściśliwe, czyli wykazują znaczną podatność na odkształcenia objętościowe przy nawet znikomo małej zmianie ciśnienia,
c) nie tworzą powierzchni swobodnej,
d) wykazują sprężystość objętościową.
Przedstawiony powyżej podział płynów jest idealistyczny. W rzeczywistości występują znacznie bardziej złożone układy wielofazowe, tzn. mieszaniny rozdrobnionych ciał stałych, cieczy i gazów (zawiesiny, szlamy, roztwory niejednorodne, emulsje, układy fluidalne, pyły itp.).