流体とはどんなもの?わかりやすく説明

「流体とは何なのか」を、正確に理解している方は多くないのではないでしょうか。
液体をイメージする方も多いかもしれませんが、液体と流体は異なります。
それでは「流体」とは一体どういうものなのか、流体の粘着性や圧力、熱性についても触れながら解説していきます。

流体とはどんなもの?

「流体」とは、決まった形を持っておらず、自由に形を変えられる物質のことを指します。
流体と言うと水のような液体のことをイメージしがちですが、これは半分正解で半分間違いといったところです。
決まった形を持たず、さらに自由に形を変えられるのが流体ですので、液体だけでなく気体も流体に該当します。
物質は固体、液体、気体と3つの状態に分けられますが、固体以外の2つの状態が流体なのです。
水も空気もどちらも流体です。
シンプルに固体以外の物質は流体と考えても良いでしょう。

流体の流れに関係する粘性とは?

液体や気体といった流体は個体と違い、基本的には常に流れています。
蛇口から水を出すと、1箇所にとどまることなく流れますし、空気も常に流れています。
この時の流れる速度のことを「流速」と呼んでいるのですが、流速は常に一定ではありません。
抵抗などがあれば流速も変化します。
そしてその抵抗というのが「粘性」です。
粘性が大きくなるほど抵抗が強いということになり、流体の流れが遅くなったりします。
粘り気のある液体がゆっくりと流れるようなイメージでしょうか。
流体には粘性というものがあり、粘性によって流速が変化するということを覚えておきましょう。

流体の圧力とはどんなもの?

流体には圧力があります。
流体の持つ力のことだと考えると、わかりやすいでしょうか。
液体や気体の圧力を感じられることはあまりありませんが、身近なところで流体の圧力は感じられます。
たとえば水道の蛇口をひねると水が出てきますよね。
少しの量なら特に何も感じませんが、水の量を多くした状態で指で触ってみると、指に重さ(水圧)を感じるはずです。
これがまさに流体の圧力なのです。
気体だとさらに感じにくいのですが、気体も圧力を持っています。
強風などで体が押されるような強い力を感じますが、これは気体の圧力が原因です。

流体にも熱がある

液体や気体といった流体は熱を持っています。
そして流体の熱は、固体も含めた別な物質に移動したりします。
家庭で使うエアコンやストーブがわかりやすいでしょうか。
ストーブの場合、ストーブが高温になることで周囲の空気に熱が移動し、高い温度の空気が作られます。
この空気、流体が周囲を漂い、家の壁や床などに持っていた熱を伝え、部屋全体が暖まっていきます。
水も熱を加えれば温度がどんどん上昇していき、加熱などに使えます。
このように、流体は熱を持っていて、別な物質に熱を伝えたりします。

まとめ

流体というのは、固体を除いた、液体・気体の総称です。
決まった形を持たず自由に形を変えられる物質は、基本的にすべて流体に該当します。
流体には粘性や圧力があり、熱も持っています。
圧力については水圧や空気圧で体感できるでしょう。
また熱については、エアコンの冷風や温風、ストーブの熱などで感じられます。
私たちの身近なところに、さまざまな流体が存在しています。

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