Viscozitatea dinamică a fluidului.

click fraud protection

lichid este definit ca corpul fizic, capacitatea de a schimba forma de la un impact redus asupra arbitrar el.De obicei, există două tipuri principale de lichide și gaze picurare.Picături lichide - sunt lichide în sensul convențional: apă, kerosen, petrol, ulei și așa mai departe.Fluide gazoase - gazele care în condiții normale sunt, de exemplu, substanțele gazoase, cum ar fi aerul, azotul, propan, oxigen.

Aceste materiale diferă în structura moleculară și tipul de interacțiune dintre moleculele între ele.Cu toate acestea, din punct de vedere mecanic, ele sunt medii solide.Si din aceasta cauza, ele oferă unele proprietăți mecanice de bază: densitatea și densitatea specifică;precum și proprietățile fizice de bază: compresibilitate, de expansiune termică, rezistență la tracțiune, tensiunii superficiale și vâscozitate.

sub o proprietate înțelege material lichid vâscozitate pentru a rezista glisante sau trecerea straturile sale reciproc.Esența acestui concept este apariția de frecare între diferitele straturi din lichid în timpul mișcării lor relative.Există concepte de "vâscozitatea dinamică" și "viscozitate cinetică" său.Apoi, să ia o privire mai atentă, ceea ce este diferența dintre aceste concepte.Concepte

și dimensiuni

rezistență a frecării interne F, care rezultă din deplasarea în raport cu celălalt fluid straturilor adiacente generalizată este direct proporțională cu viteza de straturile și zona de contact S. Această forță acționează într-o direcție perpendiculară față de mișcare, și analitic exprimat prin ecuațiaNewton

F = pS (ΔV) / (AN),

unde (ΔV) / (AN) = GV - gradientul vitezei în direcția normală a straturilor în mișcare.

coeficient de proporționalitate μ - are o vâscozitate dinamică sau vâscozitate lichid generalizate.Din ecuațiile lui Newton este

μ = F / (S ∙ GV).

Unitatea fizică a sistemului de măsurare a viscozității este definit ca viscozitatea mediului în care gradientul vitezei la unitate GV = 1 cm / sec per centimetru pătrat de strat acte de forță de frecare în 1 dyne.În consecință, dimensiunea unităților din sistemul este exprimat în dyne sec ∙ ∙ cm ^ (- 2) = g ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Această unitate a viscozității dinamice se numește ținuta (P).

1 P = 0,1 Pa ∙ s = 0.0102 kgf ∙ un m ∙ ^ (- 2).

aplică și unități mai mici, anume: 1 P = 100 cP (cps) = 1,000 Mn (millipuaz) = 1.000.000 INC (mikropuaz).Sistemul tehnic al valorii unitare a vâscozității ia kgf ∙ un m ∙ ^ (- 2).

În sistemul internațional de unități, vâscozitatea este definită ca viscozitatea mediului în care gradientul vitezei la un singur GV = 1 m / s la 1 metru pe metru pătrat a stratului de lichid în forța de frecare 1 N (Newton).Dimensiunea valoarea μ în IS exprimată în kg ∙ m ^ (- 1) ∙ c ^ (- 1).

langa caracteristicile cum ar fi viscozitate dinamică, lichid introduce conceptul de coeficient de vâscozitate cinematică p ca un raport față de densitatea lichidului.Coeficientul de viscozitate cinematică se măsoară în Stokes (prima clasa = 1 cm ^ (2) / s).

vâscozitate este numeric egal cu volumul de trafic realizat în gazul mișcare pe unitatea de timp în direcția perpendiculară pe mișcare, pe unitatea de suprafață, în cazul în care viteza este diferit pentru fiecare unitate de straturi viteza gazului, separate prin unul lungime.Vâscozitatea este dependent de natura și starea materialului (temperatură și presiune).Vâscozitate

dinamică și vâscozitate cinematică de lichide și gaze sunt foarte dependente de temperatură.Sa observat că ambii factori scădea cu temperatura de scădere lichid în creștere și, invers, crește cu creșterea temperaturii - pentru gaze.Această diferență poate fi explicată în funcție de natura fizică a interacțiunii moleculelor din lichidele picaturii gazele.

sens fizic

În ceea ce privește teoria moleculară cinetică a fenomenului vâscozitate gaze este faptul că într-un mediu în mișcare ca urmare a mișcării aleatoare a moleculelor este o aliniere a viteze de straturi diferite.Astfel, în cazul în care primul strat într-o direcție se cu mai mult două straturi adiacentă acestuia, primul strat al doilea mișcare molecula mai repede, și vice-versa.

Prin urmare, primul strat tinde să accelereze mișcarea al doilea strat, iar al doilea - pentru a încetini întâi.Astfel, cantitatea totală de mișcare a primului strat va fi redus, iar al doilea - pentru a crește.Schimbarea rezultată în valoarea acestei mișcări este caracterizată prin viscozitatea de gaze.

picătura, spre deosebire de gaz, frecarea internă este din ce în ce determinată de acțiunea forțelor intermoleculare.Și, deoarece distanța dintre moleculele de picături lichide sunt mici în comparație cu mediul gazos, forța de interacțiune dintre moleculele în același timp - sunt semnificative.Moleculele de lichid sub formă de solide și molecule oscila aproape pozițiile de echilibru.Cu toate acestea, aceste fluide nu sunt poziție staționară.După o anumită perioadă de timp unei molecule de lichid se deplasează rapid la o nouă poziție.În acest moment, în care poziția a moleculelor în lichidul nu se schimba timpul său numit "viață sedentară."

forțe intermoleculare depinde foarte mult de tipul de lichid.Dacă viscozitatea devine mic, acesta este numit un "fluid", așa cum fluiditatea și viscozitatea dinamică a fluidului - este invers proporțională.Invers, un material cu o vâscozitate ridicată poate avea o duritate mecanică, cum ar fi o rășină.Vâscozitatea substanței depinde în timp semnificativ asupra compoziției a impurităților și sumele lor și temperatura.Cu creșterea temperaturii, timpul de "viață sedentar" este redusă, crescând astfel mobilitatea și reducerea vâscozitatea substanței lichide.Fenomen

de viscozitate, precum și alte fenomene de transport moleculare (difuzie și conductivitate termică), este un proces ireversibil care duce la realizarea starea de echilibru corespunzătoare entropie maximă și minimă de energie liberă.