Большая Советская Энциклопедия (ГИ)
Шрифт:
Если покоящаяся тяжёлая жидкость имеет свободную поверхность, во всех точках которой внешнее давление равно р, то давление жидкости на глубине h равно:
p=p+rgh,
т. е. давление на глубине h равно внешнему давлению, сложенному с весом столба жидкости, высота которого равна h, а площадь основания равна единице (r — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения). Свойства давления, выражаемые этой формулой, используются в гидростатических машинах (в гидравлическом прессе, гидравлическом аккумуляторе и др.). Один из основных законов Г. — Архимеда закон определяет величину подъёмной силы, действующей на тело, погруженное в жидкость или газ. Часто встречаются случаи, когда жидкость движется вместе с сосудом так, что по
Лит.: Элементарный учебник физики, под ред. Г. С. Ландсберга, 6 изд., т. 1, М., 1968; Хайкин С. Э., Физические основы механики, М., 1962, гл. 15.
Гидростатический парадокс
Гидростати'ческий парадо'кс, заключается в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся — больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы.
Если одна и та же жидкость налита до одной и той же высоты в сосуды разной формы, но с одинаковой площадью дна, то, несмотря на различный вес налитой жидкости, сила давления на дно одинакова для всех сосудов и равна весу жидкости в цилиндрическом сосуде. Это следует из того, что давление покоящейся жидкости зависит только от глубины под свободной поверхностью и от плотности жидкости. Объясняется Г. п. тем, что поскольку гидростатическое давление р всегда нормально к стенкам сосуда, сила давления на наклонные стенки имеет вертикальную составляющую p1, которая компенсирует вес излишнего против цилиндра 1 объёма жидкости в сосуде 3 и вес недостающего против цилиндра 1 объёма жидкости в сосуде 2. Г. п. обнаружен французским физиком Б. Паскалем.
Рис. к ст. Гидростатический парадокс.
Гидростатический подшипник
Гидростати'ческий подши'пник, подшипник скольжения, в котором масляный слой между трущимися поверхностями создаётся путём подвода масла под давлением. Коэффициент трения у Г. п. при трогании с места близок к нулю, износ практически отсутствует. В Г. п устанавливают ответственные медленно вращающиеся валы и роторы большого диаметра.
Гидростатическое взвешивание
Гидростати'ческое взве'шивание, метод измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, основанный на законе Архимеда (см. Архимеда закон). Плотность твёрдого тела определяют его двукратным взвешиванием — сначала в воздухе, а затем в жидкости, плотность которой известна (обычно в дистиллированной воде); при первом взвешивании определяется масса тела, по разности результатов обоих взвешиваний — его объём. При измерении плотности жидкости производят взвешивание в ней какого-нибудь тела (обычно стеклянного поплавка), масса и объём которого известны. Г. в. в зависимости от требуемой точности производят на технических, аналитических или образцовых весах. При массовых измерениях широко применяют менее точные, но обеспечивающие более быстрые измерения специальные гидростатические весы, например Мора весы.
Лит.: Кивилис С. С., Техника измерения плотности жидкостей и твердых тел, М., 1959, гл. 4.
С. С. Кивилис.
Гидросульфаты
Гидросульфа'ты, бисульфаты, кислые соли серной кислоты H2SO4, например NaHSO4. Известны только Г. щелочных металлов. Их получают умеренным нагреванием сульфатов с серной кислотой: K2SO4+H2SO4=2KHSO4. Г. калия
Гидросульфиды
Гидросульфи'ды, кислые соли сероводородной кислоты H2S, например KHS.
Гидросульфиты
Гидросульфи'ты, бисульфиты, кислые соли сернистой кислоты H2SO3, например KHSO3. Г. получают по реакции: K2CO3 + 2SO2 + H2O = KHSO3 + CO2. В противоположность большинству средних солей H2SO3 — сульфитов, все Г. хорошо растворимы в воде. В растворах Г. постепенно окисляются кислородом воздуха до солей серной кислоты. При нагревании Г. натрия или калия образуются пиросульфиты: 2KHSO3 = K2S2O5 + H2O, часто называются метабисульфитами. Г. натрия NaHSO3 применяется в фотографии и для отбелки различных материалов; Г. кальция Ca (HSO3)2 используется при получении целлюлозы из древесины.
Гидросфера
Гидросфе'ра (от гидро... и сфера), прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и твёрдой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле в состав Г. включают также подземные воды, лёд и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Основная масса воды Г. сосредоточена в морях и океанах, второе место по объёму водных масс занимают подземные воды, третье — лёд и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объёма воды Г. (см. табл.). Химический состав Г. приближается к среднему составу морской воды.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе Г., тем не менее играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды Г. находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В Г. впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу.
Виды вод гидросферы
| Виды вод | Название | Объём, млн. км3 | Количество по отношению к общему объёму гидросферы, % |
| Морские воды | Морская | 1370 | 94 |
| Подземные (за исключением почвенной) воды | Грунтовая | 61,4 | 4 |
| Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледниковые области) | Лёд | 24,0 | 2 |
| Поверхностные воды суши: озёра, водохранилища, реки, болота, почвенные воды | Пресная | 0,5 | 0,4 |
| Атмосферные воды | Атмосферная | 0,015 | 0,01 |
| Воды, содержащиеся в живых организмах | Биологическая | 0,00005 | 0,0003 |