Динамичният вискозитет на течността. Каква е неговата физическа и механична смисъл?

Течността се определя като физическото тяло, способността да променят формата си при произволно малко влияние върху него. Обикновено има два основни типа на течности и газове вливане. Капково течност - с течност в общоприетия смисъл на думата: вода, керосин масло, масло и така нататък. Газообразни флуиди - газове, които при нормални условия са, например, газообразни вещества като въздух, азот, пропан, кислород.

Тези съединения се различават в молекулната структура и вид на взаимодействието на молекули с всеки друг. Въпреки това, от гледна точка на механиката на, те са непрекъснато медии. И заради това, защото те идентифицирани някои общи механични характеристики: плътност и специфично тегло; и основни физически свойства: свиваемост, топлинно разширение, якост, на повърхностното напрежение и вискозитета.

Съгласно вискозитет разбере собственост на течно вещество устои плъзгащи или смени слоеве един с друг. Същността на концепцията е появата на силите на триене между различните слоеве в рамките на течността по време на тяхното относително движение. Разграничаване между понятието "динамичен вискозитет на флуида" и неговата "кинетичен вискозитет". На следващо място, погледнем по-отблизо, каква е разликата между тези понятия.

Основни понятия и измерение

Вискозна сила F, която възниква от движещи се един спрямо друг съседни слоеве на генерализирано течност е директно пропорционална на скоростта на слоевете и тяхната контактна област S. тази сила действа в посока, перпендикулярна на движението, и се изразява в нютони уравнение е аналитично

F = | iS (ΔV) / (Δn),

където (ΔV) / (Δn) = GV - градиента на скоростта в посока перпендикулярна на подвижните сегменти.

Коефициентът на пропорционалност μ - е най-динамичният вискозитет, или просто вискозитет генерализирана течност. От уравнения на Нютон е

μ = F / (S ∙ GV).

В система за измерване на вискозитет единица физически определя като вискозитет на средата, в която при скорост градиент устройство GV = 1 см / сек на квадратен сантиметър слой сила на триене актове в 1 дина. Следователно, размерът на устройството в тази система се изразява в дини ∙ и ∙ см ^ (- 2) = R ∙ см ^ (- 1) ∙ S ^ (- 1).

Тази мярка се нарича динамичен вискозитет уравновесеност (P).

1 P = 0.1 Pas ∙ с = 0.0102 KGF ∙ с ∙ m ^ (- 2).

Прилагане и по-малки единици, а именно: P 1 = 100 сантипоаза (CPS) = 1000 тРа (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). В техническата система за единица стойност на вискозитета като KGF ∙ с ∙ m ^ (- 2).

В международната система единица вискозитет определя като вискозитет на средата, в която най-единица скорост градиент GV = 1 м / сек до 1 м на квадратен метър на течния слой действа триене сила на 1 N (Нютон). Стойностите на величините на μ в СИ се изразява в кг ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ с (- 1).

Допълнителни характеристики като динамичен вискозитет течност въвежда понятието като отношението на коефициента на кинематичен вискозитет ц до плътността на флуида. Стойността на кинематичен вискозитет, измерен в Stokes (1 клас = 1 см ^ (2) / С).

Коефициентът на вискозитет е числено равно на броя на трафик извършва в движещия газ за единица време в посока, перпендикулярна на движението на единица площ, когато скоростта на движение се различава за единица скорост на слоеве газ разделени на единица дължина. коефициент Вискозитет зависи от вида и състоянието на материала (температура и налягане).

Динамичен вискозитет и кинематичният вискозитет на течности и газове, до голяма степен зависи от температурата. Той е забелязал, че както намаляването коефициент с повишаване на температурата за отпадане течност и обратно, като се увеличава температурата се повишава - за газове. За разлика от тази зависимост може да се обясни от физическото естество на взаимодействието на молекулите в течностите на капчиците и газове.

Физическата смисъла

От гледна точка на молекулното кинетичната теория на газовете вискозитет явление се крие във факта, че се движи среда поради произволната движение на молекули настъпва изравняване слоеве с различни скорости. Така, ако първият слой по посока бързо от прилежащите към него втори слой, първият слой на втория движи бързо молекула, и обратно.

Поради това, че първият слой има тенденция да се ускори движението на втория слой, а вторият - да се забави движението на първата. Така, общото количество на движение на първия слой ще намалее, а втората - да се увеличи. Получената промяна в това количество на движение се характеризира с коефициент на вискозитет на газове.

Капчицата разлика газове, вътрешното триене на по-голяма степен от действието на междумолекулни сили. И тъй като разстоянието между молекулите на течната капчица е малък в сравнение с газообразни среди, силите на молекулните взаимодействия време - значителни. Молекулите на течността, както и молекули на твърди вещества, вариращи до точките на равновесие. Въпреки това, в течности, тези разпоредби не са стационарни. След определен период от време течната молекулата рязко в нова позиция. В същото време, по време на който позицията на молекулите в течността не се променя, времето, което се нарича "уседнал живот".

Междумолекулни сили зависят съществено от типа на течността. Ако плътността на веществото е малък, той се нарича "течен", като коефициентът на потока и на динамичния вискозитет на флуида - е обратно пропорционална. Обратно, материал с висок вискозитет може да има механична твърдост, като, например, смола. Вискозитетът на веществото като значително зависи от състава на примесите и техните размери и температурата. С увеличаване на температурата на времето за количество "заседнал живот" се намалява, което води до повишаване на флуидите намалява вискозитета и мобилността на дадено вещество.

Феноменът на вискозитета, както и други молекулни транспортни явления (дифузия и термична проводимост) е необратим процес, което води до постигане на равновесно състояние на съответстваща на максималната ентропия и свободен минималната енергия.