| 流体静力学是研究流体在外力作用下达于平衡的规律。在工程实际中，流体的平衡规律应用很广，如流体在设备或管道内压强的变化与测量、液体在贮馆内液位的测量、设备的液封等均以这一规律为依据。 |
| 本章只讨论流体在重力作用下的平衡规律。 |
| 单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，其表达式为： |
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 （1-1）
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| 上式中，当ΔV→0时，Δm/ΔV的极限值即为流体上某点的密度，即： |
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 （1-1a）
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| 式中ρ为流体的密度，kg/m3；m为流体的质量，kg；V为流体的体积，V3。 |
| 不同的单位制，密度的单位和数值都不同，应掌握密度在不同单位制之间的换算。 |
| 气体是可压缩的流体，其密度随压强和温度而变化。因此气体的密度必须标明其状态。从手册中查得的气体密度往往是某一指定条件下的数值，这就涉及到如何将查得的密度换算为操作条件下的密度。一般当压强不太高、温度不太低时，可按理想气体来处理。 |
| 对于一定质量的理想气体，其体积、压强和温度之间的变化关系为： |
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| 将密度的定义代入上式并整理得： |
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 （1-2）
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| 式中，p为气体的绝对压强，Pa；V为气体的体积，m3；T为气体的绝对温度，K。 |
| 实际上，某状态下理想气体的密度可按下式进行计算： |
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 〔1-2a）
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| 或 |
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 （1-2b）
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| 式中，M为气体的分子量；R为气体常数。 |
| 在化工生产中所遇到的流体，往往是含有几个组分的混合物。通常手册中所列出的为纯
物质的密度，所以混合物的平均密度ρm还得通过以下公式进行计算。 |
| 对于液体混合物，各组分的浓度常用质量分率表示。现以1kg混合液体为基准，若各组分在混合前后其体积不变，则1kg混合物的体积等于各组分单独存在时的体积之和，即： |
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 （1-3）
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| 式中，ρA等为液体混合物中各纯组分的密度，kg/m3；xwA等为液体混合物中各组分的质量分率。 |
| 对于气体混合物，各组分的浓度常用体积分率来表示。现以1m3混合气体为基准，若各组分在混合前后其质量不变，则1m3混合气体的质量等于各组分的质量之和，即： |
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ρm=ρAxVA+ρBxVB+…+ρnxVn （1-4）
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| 式中xVA等为气体混合物中各组分的体积分率。 |
| 混合物的平均密度ρm也可按式1-2a或式1-2b计算，此时应以气体混合物的平均分子量Mm代替式中的气体分子量M。气体混合物的平均分子量Mm可按下式求算，即： |
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Mm=MAyA+MByB+…+Mnyn （1-5）
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| 式中MA、MB…Mn为气体混合物中各组分的分子量；yA、yB…yn为气体混合物中各组分的摩尔分率。 |
