Большая Советская Энциклопедия (ГИ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 57

  Лит.: Диомидов М. Н., Дмитриев А. Н., Покорение глубин, Л., 1964.

  Н. П. Чикер.

Рабочая камера РК-680.

Гидростатика

Гидроста'тика (от гидро... и статика), раздел гидромеханики, в котором изучаются равновесие жидкости и воздействие покоящейся жидкости на погруженные в неё тела. Одна из основных задач Г.— изучение распределения давления в жидкости. Зная распределение давления, можно на основании законов Г. рассчитать силы, действующие со стороны покоящейся жидкости на погруженные в неё тела, например на подводную лодку, на стенки и дно сосуда, на стену плотины и т.д. В частности, можно вывести условия плавания тел на поверхности или внутри жидкости, а также выяснить, при каких условиях плавающие тела будут обладать устойчивостью, что особенно важно в кораблестроении. На законах Г., в частности на Паскаля законе, основано действие гидравлического пресса, гидравлического аккумулятора, жидкостного манометра, сифона и многих др. машин и приборов.

  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 отношению к сосуду она покоится. На основе законов Г. можно определить форму поверхности жидкости в таком сосуде, например во вращающемся. Поскольку поверхность жидкости всегда устанавливается таким образом, чтобы сумма всех сил, действующих на частицы жидкости, кроме сил давления, была нормальна к поверхности, в цилиндрическом сосуде, равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси, поверхность жидкости принимает форму параболоида вращения. Так же обстоит дело в океанах — поверхность воды не является в точности шаровой, а несколько сплюснута к полюсам. Этим же в какой-то степени объясняется сплюснутая к полюсам форма самого земного шара. Т. о., законы Г., позволяющие определить форму поверхности равномерно вращающейся жидкости, важны в космогонии.

  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 и натрия при плавлении теряют воду, превращаясь в пиросульфаты, например: 2KHSO4=K2S2O7+H2O; последние при дальнейшем нагревании разлагаются: K2S2O7=K2SO4+SO3. Этим пользуются для перевода в растворимые нерастворимых в кислотах сильно прокалённых окисей алюминия, хрома и железа, которые при сплавлении с Г. (или пиросульфатами) превращаются в сульфаты, например: Al2O3+3K2S2O7=Al2(SO4)3+3K2SO4.

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.