流体

　　流体（汉语拼音：liútǐ；英语：fluid），液体和气体的总称。水和空气是两种最常见的流体。静止流体内部任意质点，其表面只承受沿内法线方向的应力，即压力，不承受剪应力。流体无论受到多么小的剪应力，都会连续地发生剪切变形，因而流体具有流动性，很容易改变形状。外力只影响变形速率的大小，而不能确定变形量。流体具有压缩性，即其密度随压力增加而增大。流体密度也会因温度升高而减小，称为热胀性，即热胀冷缩。

　　液体的压缩性可用体积压缩系数表示，即，式中d_p为压力增量，d_ρ／_ρ为密度变化率，其意义是单位压力增量所引起的密度变化率。其倒数为弹性模量E，表示增加单位密度变化率所需要的压力增量。液体的弹性模量一般很大，如在15℃和标准大气压下，水的E值为2.15×10⁹帕，欲使水密度增加1％，需施加约210个标准大气压，可见液体是不易被压缩的。弹性模量随温度和压力增大而增大。

　　气体具有明显的压缩性。完全气体密度、压力和温度之间的关系由状态方程确定：p＝ρRT，式中p、ρ、T分别为压力、密度、温度、R为气体常量，与气体种类有关，空气的R＝287.0焦耳／（千克·升）。气体密度随压力的变化关系与过程有关，如等熵过程E＝γp（γ为比热比），等温过程E＝p等。气体的密度很容易随压力和温度而变化。

　　根据压力和密度的关系，流体可区分为正压流体和斜压流体，若流体压力只是密度的函数，即存在函数p＝p（ρ），为正压流体；若压力不仅是密度而且也是其他热力学参数的函数，则为斜压流体。

　　流体都具有粘性。在同样的剪切力作用下，不同流体的变形速率不同，即表现出粘性不同。粘性是流体的一种属性，粘性大小可由粘度度量。当相邻两流体层具有相对速度时，粘性就表现内摩擦的作用，产生抵抗相对运动的相互作用力。气体的粘性来自于分子热运动引起的动量交换，液体则来自于分子引力。温度增加会引起气体粘性增大而液体粘性减小。由于水、空气等常见流体的粘性作用很小，很多情况下可近似认为其无粘性，这样的流体称为理想流体；反之，粘性作用不能忽略时则称为粘性流体（或真实流体）。粘性流动中，凡粘性力与相对速度的法向梯度成正比即满足牛顿粘性定律的称为牛顿流体，否则为非牛顿流体。粘性会引起流体机械能量的耗散，若无外界能量的补充，流动将因粘性而逐渐停止。