De dynamische viscositeit van het fluïdum.

click fraud protection

vloeistof wordt gedefinieerd als het fysieke lichaam, het vermogen om zijn vorm op een willekeurig klein effect op hem veranderen.Meestal zijn er twee hoofdtypen van vloeistoffen en gassen infuus.Vloeistofdruppels - vloeistoffen in de gebruikelijke betekenis: water, kerosine, aardolie, olie enzovoort.Gasvormige stoffen - gassen die onder normale omstandigheden, bijvoorbeeld gasvormige stoffen zoals lucht, stikstof, propaan, zuurstof.

Deze materialen verschillen in moleculaire structuur en het type van interactie van de moleculen met elkaar.Echter, vanuit het mechanisch oogpunt, zijn ze vaste media.En omdat dit, ze bieden een aantal fundamentele mechanische eigenschappen: de dichtheid en de relatieve dichtheid;alsmede de fysische eigenschappen: samendrukbaarheid, thermische uitzetting, treksterkte, oppervlaktespanning en viscositeit.

Onder woning begrijpen viscositeit vloeibaar materiaal te weerstaan ​​glijden of verschuiven de lagen aan elkaar.De essentie van dit concept is de opkomst van wrijving tussen de diverse lagen van de vloeistof tijdens de relatieve beweging.Er zijn begrippen "dynamische viscositeit" en "kinetische viscositeit".Vervolgens neemt een kijkje, wat is het verschil tussen deze begrippen.

concepten en afmetingen

sterkte van de inwendige wrijving F, voortvloeiend bewegen ten opzichte van elkaar aangrenzende lagen gegeneraliseerde fluïdum rechtstreeks evenredig met de snelheid van de lagen en het contactgebied S. Deze kracht werkt in een richting loodrecht op de beweging en analytisch uitgedrukt door de vergelijkingNewton

F = pS (AV) / (An), waarbij

(AV) / (An) = GV - snelheidsgradiënt in de richting loodrecht op de bewegende lagen.

evenredigheidscoëfficiënt μ - een dynamische viscositeit of viscositeit van een gegeneraliseerde vloeistof.Van Newton's vergelijkingen is

μ = F / (S ∙ GV).

De fysische eenheid viscositeit meetsysteem is gedefinieerd als de viscositeit van het medium waarin de snelheidsgradiënt op unit GV = 1 cm / sec per vierkante centimeter van de laag wrijvingskracht handelingen 1 dyne.Dienovereenkomstig wordt de afmeting van de eenheden van het systeem, uitgedrukt in dyne sec ∙ ∙ cm ^ (- 2) = g ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Deze eenheid van dynamische viscositeit wordt de poise (P).

1 P = 0,1 Pa ∙ s = 0,0102 kgf ∙ een ∙ m ^ (- 2).

toepassing en kleinere eenheden, te weten: 1 P = 100 cP (cps) = 1000 Mn (millipuaz) = 1.000.000 INC (mikropuaz).Het technische systeem van de waarde per eenheid van viscositeit take kgf ∙ een ∙ m ^ (- 2).

In het internationale systeem van eenheden, wordt de viscositeit gedefinieerd als de viscositeit van het medium waarin de snelheidsgradiënt op één GV = 1 m / s bij 1 meter per vierkante meter van de vloeibare laag in de wrijvingskracht 1 N (Newton).De afmeting van de waarde van μ in het SI uitgedrukt in kg ∙ m ^ (- 1) ∙ c ^ (- 1).

Naast functies als dynamische viscositeit vloeistof wordt het begrip kinematische viscositeitscoëfficiënt p in verhouding tot de dichtheid van de vloeistof.De coëfficiënt van kinematische viscositeit wordt gemeten in Stokes (1 Class = 1 cm ^ (2) / s).

Viscositeit numeriek gelijk aan de hoeveelheid verkeer per tijdseenheid in de richting loodrecht op de beweging uitgevoerd op de bewegende gas per oppervlakte-eenheid, wanneer de snelheid verschilt per eenheid gassnelheid lagen, gescheiden door een lengte.De viscositeit is afhankelijk van de aard en de toestand van het materiaal (temperatuur en druk).

Dynamische viscositeit en een kinematische viscositeit van vloeistoffen en gassen zijn sterk afhankelijk van de temperatuur.Opgemerkt werd dat beide factoren af ​​met toenemende temperatuur dalen vloeistof en, omgekeerd, toeneemt met toenemende temperatuur - voor gassen.Dit verschil kan verklaard worden op basis van de fysische aard van de interactie van moleculen in de druppel vloeistoffen en gassen.

fysische betekenis

In termen van de moleculaire kinetische gassen viscositeit fenomeen is dat in een bewegend medium vanwege de willekeurige beweging van de moleculen is een uitlijning van snelheden van verschillende lagen.Dus als de eerste laag in een richting beweegt sneller dan de aangrenzende tweede laag, de eerste laag van het tweede bewegende sneller molecule, en vice versa.

Daarom is de eerste laag de neiging om de beweging van de tweede laag te versnellen, en de tweede - neer eerst vertragen.Zo zal de totale hoeveelheid beweging van de eerste laag verminderd, en de tweede - toeneemt.De resulterende verandering in de hoeveelheid van deze beweging wordt gekenmerkt door de viscositeit van gassen.

De druppel, in plaats van gas, de inwendige wrijving wordt steeds bepaald door de werking van intermoleculaire krachten.En, aangezien de afstand tussen de moleculen van de vloeibare druppels zijn klein in vergelijking met het gasvormige medium, de kracht van de interactie van de moleculen tegelijkertijd - zijn aanzienlijk.De moleculen van de vloeibare als vaste stoffen en moleculen oscilleren bij de evenwichtspositie.Echter, deze vloeistoffen niet stationair.Na een bepaalde tijd een molecuul van de vloeistof snel verplaatst naar een nieuwe positie.Op dit moment, waarbij de positie van de moleculen in de vloeistof niet de tijd wijzigen genaamd "zittend leven."

intermoleculaire krachten sterk afhankelijk van de aard van de vloeistof.Als de viscositeit klein wordt, wordt een "fluïdum", zoals de vloeibaarheid en de dynamische viscositeit van het fluïdum - omgekeerd evenredig.Omgekeerd kan een materiaal met een hoge viscositeit een mechanische hardheid, zoals een hars.De viscositeit van de stof tijdens aanzienlijk afhankelijk van de samenstelling van de verontreinigingen en de hoeveelheden en de temperatuur.Met toenemende temperatuur wordt de tijd "zittend leven" verminderd, waardoor de mobiliteit en het verminderen van de viscositeit van de vloeibare substantie.

fenomeen van de viscositeit, alsook andere moleculaire fenomenen transport (diffusie en thermische geleidbaarheid), is een onomkeerbaar proces dat leidt tot het bereiken van de evenwichtstoestand overeenkomt met de maximale entropie en de vrije energie minimum.