הצמיגות הדינמית של הנוזל.

click fraud protection

נוזל

מוגדר כגוף הפיזי, את היכולת לשנות את צורתו באופן שרירותי השפעה קטנה עליו.בדרך כלל יש שני סוגים עיקריים של טפטוף נוזלים וגזים.טיפות נוזל - הן נוזלים במובן הקונבנציונלי: מים, נפט, נפט, נפט וכן הלאה.נוזלי גזים - גזים שבתנאים רגילים הם, למשל, חומרי גזים כגון מיזוג, חנקן, פרופאן, חמצן.

חומרים אלה שונים במבנה ובסוג של אינטראקציה של מולקולות אחד עם השני מולקולרי.עם זאת, מנקודת המבט המכנית, הם תקשורת מוצקה.ובגלל זה, הם מספקים כמה תכונות מכאניות בסיסיות: הצפיפות ומשקל סגולי;כמו גם את התכונות פיסיקליות הבסיסיות: דחיסות, התפשטות תרמית, חוזק מתיחה, מתח פנים וצמיגות.

תחת רכוש להבין חומר נוזלי צמיגות להתנגד הזזה או להעביר שכבותיה לכל אחד אחר.מהותו של מושג זה היא הופעתה של חיכוך בין השכבות השונות בנוזל בתנועה היחסית שלהם.יש מושגים של "צמיגות דינמית" ו- "הצמיגות קינטית" שלה.בשלב הבא, תסתכל מקרוב, מה ההבדל בין מושגים אלה.מושגי

וכוח

ממד של החיכוך הפנימי F, הנובעים מהעברה ביחס לכל נוזל שכבות סמוכות כללי אחר עומדים ביחס ישר למהירות של השכבות ואזור המגע ס מעשי כוח זה בכיוון מאונך לתנועה, והביע באופן אנליטי על ידי המשוואהניוטון

F = מייקרו-שני (ΔV) / (Δn),

שם (ΔV) / (Δn) = GV - שיפוע מהירות בכיוון הנורמלי לשכבות נעו.יש צמיגות או צמיגות דינמית של נוזל כללי -

מקדם מידתיות μ.מהמשוואות של ניוטון זה

μ = F / (S ∙ GV).

היחידה הפיסית של מערכת מדידת צמיגות מוגדרת כצמיגות של המדיום שבו שיפוע המהירות ביחידה GV = 1 סנטימטר / sec לסנטימטר מרובע של מעשי כוח חיכוך שכבה בדיין 1.בהתאם לכך, הממד של היחידות במערכת בא לידי ביטוי בשניות דיין ∙ ∙ סנטימטר ^ (- 2) = g ∙ סנטימטר ^ (- 1) ∙ של ^ (- 1).יחידת

זה של צמיגות דינמית נקראת היציבות (P).

P 1 = 0.1 אבא של ∙ = .0102 kgf ∙ ∙ מ '^ (- 2).

חלים ויחידות קטנות יותר, כלומר: P 1 = 100 CP (CPS) = 1000 Mn (millipuaz) = 1,000,000 INC (mikropuaz).המערכת הטכנית של הערך היחידה של kgf לקחת צמיגות ∙ ∙ מ '^ (- 2).

במערכת הבינלאומית של יחידות, הצמיגות מוגדרת כצמיגות של המדיום שבו שיפוע המהירות בGV יחיד = 1 מ '/ s במטר 1 למ"ר של שכבת הנוזל בכוח חיכוך 1 N (ניוטון).הממד של הערך של μ בSI לידי ביטוי בק"ג ∙ מ '^ (- 1) ∙ ג ^ (- 1).

מלבד תכונות כגון צמיגות דינמית, נוזלי מציג את המושג של מקדם צמיגות kinematic μ כיחס לצפיפות הנוזל.המקדם של צמיגות kinematic נמדד בסטוקס (Class 1 = 1 סנטימטר ^ (2) / s).

הצמיגות היא מבחינה מספרית שווה לכמות התעבורה שבוצעה בגז הנע לכל יחידה זמן בכיוון מאונך לתנועה, ליחידת שטח, כאשר המהירות היא שונה ליחידת שכבות מהירות גז, מופרדת על ידי אורך אחד.הצמיגות תלויה בטבע והמצב של החומר (טמפרטורה ולחץ).צמיגות

דינמית וצמיגות kinematic של נוזלים וגזים תלויים מאוד בטמפרטורה.צוין כי שני הגורמים הללו להקטין עם הגדלת טמפרטורה של נוזל יורד ולהפך, עולה עם הגדלת טמפרטורה - לגזים.הבדל זה יכול להיות מוסבר על פי טבעו הפיזי של האינטראקציה של מולקולות בנוזלים וגזי טיפה.

משמעות פיזית

במונחים של התאוריה המולקולרית-קינטית של תופעת צמיגות גזים הוא שבמדיום נע עקב התנועה של המולקולות האקראית הוא יישור של מהירויות של שכבות שונות.לכן, אם את השכבה הראשונה בכיוון נעה מהר יותר מהשכבה השנייה הסמוך, השכבה הראשונה של מולקולה השנייה נעה מהר יותר, ולהיפך.

לכן, השכבה הראשונה נוטה להאיץ את התנועה של השכבה השנייה, והשני - להאט ראשון.לפיכך, הסכום הכולל של תנועה של השכבה הראשונה יופחת, והשנייה - כדי להגדיל.השינוי וכתוצאה מכך הכמות של תנועה זו מתאפיין בצמיגות של גזים.

אגל, בניגוד לגז, החיכוך הפנימי נקבע יותר ויותר על ידי הפעולה של כוחות מולקולאריים.ו, מאז המרחק בין המולקולות של טיפות הנוזל קטן בהשוואה למדיום הגזים, הכוח של אינטראקציה של המולקולות באותו הזמן - הם משמעותי.המולקולות של הנוזל כמוצקים ומולקולות להתנדנד ליד עמדות שיווי המשקל.עם זאת, נוזלים אלה אינם מצב נייח.לאחר תקופה מסוימת של זמן מולקולה של הנוזל במהירות עוברת לתפקיד חדש.בשלב זה, שבמהלכו העמדה של המולקולות בנוזל אינה משנה את זמנה בשם "חיים כרוך בישיבה."כוחות מולקולאריים

תלויים מאוד בסוג של נוזל.אם הצמיגות הופכת קטנה, זה נקרא "נוזל", כflowability והצמיגות הדינמית של הנוזל - הוא ביחס הפוך.לעומת זאת, חומר עם צמיגות גבוהה יכול להיות קשיות מכאניות, כגון שרף.הצמיגות של החומר תלוי בזמן באופן משמעותי על הרכב הזיהומים והכמויות שלהם ואת הטמפרטורה.עם עלייה בטמפרטורה, הזמן של "חיים כרוך בישיבה" מצטמצם, ובכך להגדיל את הניידות והפחתת הצמיגות של החומר הנוזלי.תופעת

של צמיגות, כמו גם תופעות אחרות מולקולריות תחבורה (דיפוזיה ומוליכות תרמית), היא תהליך בלתי הפיך שהוביל להשגת מדינת שיווי המשקל המתאימה לאנטרופיה המרבית ומינימאלית האנרגיה החופשית.