Dynamická viskozita kvapaliny.

click fraud protection

kvapalina je definované ako fyzické telo, schopnosť meniť svoj tvar pri ľubovoľne malým vplyvom na neho.Obvykle existujú dva hlavné typy kvapalín a plynov odkvapkávať.Kvapalné kvapky - sú kvapaliny v obvyklom zmysle slova: voda, petrolej, ropa, olej a tak ďalej.Plynné tekutiny - plyny, ktoré sa za normálnych podmienok, sú, napríklad, plynné látky, ako je vzduch, dusík, propán, kyslík.

Tieto materiály sa líšia v molekulárnej štruktúre a typu interakcií molekúl navzájom.Avšak, z mechanického hľadiska, ktoré sú pevné media.A pretože toto, oni poskytujú niektoré základné mechanické vlastnosti: hustotu a špecifickej hmotnosti;ako aj základné fyzikálne vlastnosti: stlačiteľnosť, teplotnej rozťažnosti, pevnosť v ťahu, povrchového napätia a viskozity.

Pod majetku pochopiť kvapalného materiálu viskozity odolávať posuvnými alebo presunúť svoje vrstiev k sebe.Podstatou tohto konceptu je vznik trenia medzi jednotlivými vrstvami v kvapaline počas ich vzájomného pohybu.Tam sú pojmy "dynamickej viskozity" a jeho "kinetickej viskozity".Ďalej sa bližšie pozrieť, aký je rozdiel medzi týmito pojmami.

Pojmy a rozmer

pevnosť vnútorného trenia F, vyplývajúce z pohybujúce sa relatívne voči sebe navzájom susediace vrstvy generalizované tekutiny je priamo úmerná rýchlosti vrstiev a oblastí kontaktného S. Táto sila pôsobí v smere kolmom na pohyb, a analyticky vyjadriť rovnicounewton

F = uS (Av) / (Δn),

kde (Av) / (Δn) = GV - gradient rýchlosti v smere kolmom na pohyblivých vrstiev.

koeficient úmernosti μ - má dynamickú viskozitu alebo viskozitu generalizované kvapaliny.Z Newtonových rovníc je

μ = F / (S ∙ GV).

Fyzická jednotka viskozity systému merania je definovaný ako viskozite média, v ktorej gradient rýchlosti na jednotkovú GV = 1 cm / s na štvorcový centimeter vrstvy trecia sila pôsobí v 1 dyn.V súlade s tým rozmer jednotiek v systéme, je vyjadrená v sekundách dyn ∙ ∙ cm ^ (- 2) = g ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Táto jednotka dynamickej viskozity sa nazýva poise (P).

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

použiť a menších jednotiek, a to: 1. P = 100 cP (cps) = 1000 Mn (millipuaz) = 1.000.000 INC (mikropuaz).Technický systém jednotkové hodnoty viskozity odberu kgf ∙ si ∙ m ^ (- 2).

V medzinárodný systém jednotiek, viskozita je definovaná ako viskozite média, v ktorom je rýchlosť stúpania v jednom GV = 1 m / s vo vzdialenosti 1 m na štvorcový meter tekuté vrstvy v sily trenia 1 N (Newton).Rozmer hodnoty u in SI vyjadrené v kg ∙ m ^ (- 1) ∙ c ^ (- 1).

Okrem také črty ako dynamické viskozity, kvapalina zavádza pojem kinematickej viskozity μ koeficientu ako pomere k hustote kvapaliny.Koeficient kinematickej viskozity sa meria v Stokes (1. triedy = 1 cm ^ (2) / s).

Viskozita je číselne rovný intenzite prevádzke vykonáva v pohybujúcom sa plynu za jednotku času v smere kolmom na pohyb, na jednotku plochy, keď je rýchlosť sa líši na jednotku rýchlosti plynu vrstiev, oddelené jeden dĺžky.Viskozita je závislá na druhu a stavu materiálu (teplota a tlak).

Dynamická viskozita a kinematická viskozita kvapalín a plynov je vysoko závislá na teplote.Bolo zistené, že oba tieto faktory klesajú s rastúcou teplotou klesá a kvapaliny, a naopak sa zvyšuje s rastúcou teplotou - pre plyny.Tento rozdiel môže byť vysvetlený v závislosti na fyzikálnej povahe interakcie molekúl v kvapiek kvapalín a plynov.

fyzikálny význam

Pokiaľ ide o molekulárnu-kinetickej teórie plynov viskozity javu je skutočnosť, že v pohybujúcom sa prostredí v dôsledku náhodných pohybov molekúl, je zladenie rýchlosti rôznych vrstiev.Teda, v prípade, že prvá vrstva v smere pohybujúce sa rýchlejšie, než jeho priľahlé druhej vrstvy, pričom prvá vrstva druhý pohyblivý rýchlejší molekulu, a vice versa.

Preto sa prvá vrstva má tendenciu k urýchleniu pohybu druhej vrstvy, a druhá - spomaliť ako prvý.Teda, bude celkové množstvo pohybu prvej vrstvy sa zníži, a druhá - k zvýšeniu.Výsledná zmena v množstve tohto pohybu je charakterizovaná viskozitou plynov.

Kvapka sa, na rozdiel od plynu, vnútorné trenie je stále viac určená pôsobením medzimolekulárnych síl.A, pretože vzdialenosť medzi molekúl tekutých kvapiek sú malé v porovnaní s plynným médiom, sila interakcie molekúl súčasne - sú významné.Molekuly kvapaliny ako pevné látky a molekuly sa pohybujú v blízkosti rovnovážnych polôh.Avšak, tieto kvapaliny nie sú stacionárne polohy.Po určitej dobe sa molekula kvapaliny rýchlo presunie do novej polohy.V tomto okamihu, počas ktorého sa poloha molekúl v kvapaline nemení jeho čas s názvom "sedavého spôsobu života."

medzimolekulárne sily do značnej miery závisí od typu kvapaliny.V prípade, že viskozita sa zmenší, že sa nazýva "tekutina", ako je tekutosť a dynamická viskozita tekutiny - je nepriamo úmerné.A naopak, je materiál s vysokou viskozitou môže mať mechanický tvrdosť, ako je napríklad živica.Viskozita látku, pričom sa významne závisí od zloženia nečistôt a ich množstvo a teplote.So zvyšujúcou sa teplotou sa doba "sedavého spôsobu života" sa znižuje, čím sa zvyšuje mobilita a zníženie viskozity kvapalnej látky.

fenomén viskozity, ako aj ďalšie molekulárnej transportné javy (difúzie a tepelnej vodivosti), je nevratný proces, čo vedie k dosiahnutiu stavu rovnováhy, ktorá zodpovedá maximálnej entropie a energetickej minimálny voľný.