1.2 液体的基本特征和连续介质假设

液体的基本特征：水力学研究的对象是液体，因此必须首先了解液体的基本特征，即液体与固体、气体物理性质之间的主要区别。

固体：在压力作用下能保持体积大小不变，即固体是不容易压缩的。另外，固体在一定的拉力和切力作用下能保持比较固定的形状，即不容易变形。所以说固体不易压缩，不易变形。

液体：它和固体一样具有不易压缩的性质，但却不能承受拉力（只能承受微小的表面张力），而且在任何微小的切力作用下都不能保持固定的形状而发生连续变形，即容易流动。所以说液体不易压缩，但却不能承受拉力，在切力作用下易变形。

气体：气体具有易流动性，容易压缩，没有固定的体积，其体积随所受压力而变化。

液体与固体、气体之间的关系：它们既有相似性，又有区别。液体是介于固体与气体之间的一种物质状态，但从易流动性这一性质而言，液体与气体均称为流体。

连续介质假设：液体是由无数进行着复杂的微观运动的液体分子所组成，而且分子之间存在着空隙。但水力学并不研究液体的微观运动，只研究液体的宏观机械运动规律。因为液体分子之间的空隙与所研究的液体范围相比要小得多，例如水的分子直径约为3×10^-8cm，其分子间距与分子直径同数量级。因此，水力学不考虑液体分子间空隙的存在，把液体看作由无数没有微观运动的液体质点组成的没有空隙的连续体，并认为液体中各种物理量的变化也是连续的，这种假想的连续体称为连续介质。

把液体看作连续介质，既可以不考虑复杂的分子运动，又可以应用高等数学中的连续函数来表达液体中各种物理量之间的变化关系，为研究液体运动规律带来很大的方便。实践证明，在连续介质这一假设的条件下得到的结论具有足够的精度，完全能够满足工程实践的要求。对于水力学问题的研究，一般都是建立在连续介质的假设基础上，只在某些特殊的水力学问题，例如掺气水流或水流中局部压力降低而发生空化现象时，将使液流的连续性遭到破坏，连续介质的假设不能应用。