Dinamiskā viskozitāte šķidrumu. Kas ir tās fiziskās un mehāniskās jēga?

Šķidrums tiek definēta kā fizisko ķermeni, spēju mainīt savu formu pie patvaļīgi mazu ietekmi uz to. Parasti ir divi galvenie veidi, šķidrumu un gāzu pilienveidā. Pilienu šķidrums - šķidrums parastajā nozīmē: ūdens, petrolejas eļļa, eļļas un tā tālāk. Gāzveida šķidrumi - gāzes, kas normālos apstākļos ir, piemēram, gāzveida vielas, piemēram, gaisu, slāpekli, propāns, skābekli.

Šie savienojumi atšķiras molekulāro struktūru un savstarpējās mijiedarbības molekulām ar otru tipam. Tomēr, no viedokļa mehānika, tie ir nepārtraukta mediji. Un tādēļ, jo viņi ir identificējuši dažas kopīgas mehāniskās īpašības: blīvums un īpatnējā masa; un pamata fizikālās īpašības: Saspiežamības, termiskās izplešanās, stiepes izturību, izturību virsmas spraiguma un viskozitātes.

Saskaņā ar viskozitāti saprast īpašība šķidras vielas pretoties bīdāmas vai novirzīt savus slāņus ar otru. No koncepcijas būtība ir notikums berzes spēku starp dažādiem slāņiem ietvaros šķidrumu to relatīvās kustības laikā. Nošķirt jēdzienu "dinamiskās viskozitātes šķidrumu" un tās "kinētisko viskozitāte". Tālāk, tuvāk apskatīt, kāda ir atšķirība starp šiem jēdzieniem.

Pamatjēdzieni un dimensija

Viskozs spēks F, kas rodas no pārvietojas attiecībā pret otru blakusesošo slāņu no ģeneralizētas šķidrumā ir tieši proporcionāls ātruma slāņiem un to saskares zonas S. Šis spēks darbojas virzienā, kas perpendikulārs uz kustībā, un izteikta Newton vienādojums ir analītiski

F = mikrosekundēm (Platform level) / (Δn),

kur (Platform level) / (Δn) = GV - ātrums slīpums virzienā normālā uz kustīgu segmentiem.

Proporcionalitāte koeficients μ - ir dinamiskā viskozitāte, vai vienkārši viskozitāte vispārēja šķidruma. No Ņūtona vienādojumiem ir

μ = F / (S ∙ GV).

Ar fizisko mērījumu sistēmas bloks viskozitātes definēta kā viskozitātes vidē, kurā atrodas vienība ātruma gradientu GV = 1 cm / sek uz vienu kvadrātcentimetru slāņu berzes spēks darbojas 1 dini. Tādējādi dimensija vienības šajā sistēmā ir izteikts diniem ∙ s ∙ cm ^ (- 2) = r ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Šis pasākums tiek saukts par dinamiskā viskozitāte stāja (P).

1 P = 0.1 Pas ∙ c = 0.0102 kgf ∙ ar ∙ m ^ (- 2).

Piesakies un mazākas vienības, proti: P 1 = 100 centipoises (CPS) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). Ar tehnisko sistēmu vienības viskozitātes vērtības, ņemot kgf ∙ ar ∙ m ^ (- 2).

Starptautiskajā sistēmas bloka viskozitātes definēta kā viskozitātes vidējā, kurā pie vienības ātrums gradienta GV = 1 m / s līdz 1 m kvadrātmetrā šķidruma slāni, kurš darbojas berzes 1 N (Newton) spēkam. Dimensiju vērtības ļi in SI ir izteikts kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ ar (- 1).

Papildu parametri, piemēram, dinamiskā viskozitāte šķidrums ieviesto koncepciju kā attiecību kinemātiskās viskozitātes koeficientu ļi uz šķidruma blīvumu. No kinemātiskā viskozitāte vērtība mērīta Stokes (1st Class = 1 cm ^ (2) / c).

Viskozitāte koeficients ir skaitliski vienāds ar skaitu, satiksmes ietvaros kustīgā gāzē laika vienībā virzienā perpendikulāri kustības, uz platības vienību, kad kustības ātrums atšķiras par vienu vienību ātruma vērā gāzes slāņos atdalītas garuma vienības. Viskozitāte koeficients ir atkarīgs no veida un stāvokļa materiāla (temperatūra un spiediens).

Dynamic viskozitāte un kinemātiskā viskozitāte no šķidrumiem un gāzēm, lai lielā mērā ir atkarīga no temperatūras. Tika atzīmēts, ka gan koeficients samazinās, palielinoties temperatūrai, lai krītot šķidruma un, gluži pretēji, palielinās temperatūras paceļas - gāzēm. Atšķirībā no šīs atkarības var izskaidrot ar fiziskā rakstura mijiedarbību molekulas pilienu šķidrumiem un gāzēm.

Fiziskā nozīmē

No viedokļa molekulārās kinētiskā teorija gāzes viskozitāte fenomena slēpjas faktā, ka pārvietojas vidēji sakarā ar nejaušu kustību molekulu notiek līdzināšanas slāņu dažādiem ātrumiem. Tādējādi, ja pirmais slānis virzienā pārvietojas ātrāk nekā tai blakus otrajam slānim, pie kam pirmais slānis no otrā pārvietojas ātrāku molekulu, un otrādi.

Tāpēc pirmais slānis ir tendence, lai paātrinātu kustību otrā kārta, un otrs - lai palēninātu kustību pirmās. Tādējādi kopējā summa kustības pirmā slāņa samazināsies, un otrā - palielināt. Iegūtais izmaiņas šajā daudzumā kustības laikā, kas raksturīga ar viskozitātes koeficientu ar gāzēm.

Pilienu atšķirībā gāzēm, iekšējās berzes lielākā mērā ar darbības molekulārie spēki. Un, tā kā attālums starp molekulām šķidro piliena ir neliels, salīdzinot ar gāzveida vidē, molekulāro spēku mijiedarbība, vienlaikus - nozīmīgas. Molekulām šķidruma, kā arī molekulas cietvielām, sākot netālu līdzsvara punktiem. Tomēr, šķidrumu, šie noteikumi nav stacionāri. Pēc noteiktā laika periodā šķidruma molekulas pēkšņi stāšanās jaunu pozīciju. Tajā pašā laikā, kurā pozīcija molekulām šķidrumā nemainīsies, laiks to sauca par "pastāvīgo dzīvi".

Molekulārie spēki ir ievērojami atkarīga no šķidruma veida. Ja viskozitāte vielas ir mazs, tā tiek saukta par "šķidrs", kā plūsmas koeficientu un dinamiskās viskozitātes šķidrumu - ir apgriezti proporcionāls. Un pretēji, materiāls ar augstu viskozitāti, iespējams, ir mehānisks cietība, kā, piemēram, sveķi. Vielas viskozitāte kamēr lielā mērā ir atkarīga no sastāva piemaisījumu un to daudzuma un temperatūras. Ar pieaugošo temperatūru daudzums "mazkustīgs dzīves" laiks tiek samazināts, tādējādi palielinot šķidruma viskozitāte samazinās un mobilitāti vielas.

No viskozitātes parādība, kā arī citi molekulārā transporta parādības (difūzijas un siltumvadītspēja) ir neatgriezenisks process, kas noved pie sasniegt līdzsvara stāvokli, kas atbilst maksimālajai entropijas un bezmaksas enerģijas minimumu.