folyadék viszkozitása - studopediya
Cél: Annak megállapításához, a viszkozitási együtthatót a Stokes módszer.
A fő elméleti pozíció
A jelenséget a belső súrlódás (viszkozitás) volt megfigyelhető a szervek minden államban az összesítés, de nagy gyakorlati jelentőséggel bír azt folyadékok és gázok.
Amikor folyékony vagy gáz áramlik a belső súrlódási erők ébrednek. Ezek az erők keletkeznek annak a ténynek köszönhető, hogy a mozgás a folyadék vagy gáz rakott, és a rétegek különböző haladási sebességét.
Képzeljünk el két lemez elválasztott síkkal párhuzamos réteg folyékony. Nézzük meg, mi történik, ha az első lépést a felső lemez aljához viszonyítva az irányt a nyíllal jelzett. Értelmi osztja a folyadékot a legvékonyabb réteg. A molekulák a folyadék, legközelebb a felső lemez, ragaszkodni hozzá, és ezért kezdenek együtt mozog a lemez azonos sebességgel. Ezek a molekulák viszont magával ragadja a következő réteg a molekulák, stb A réteg molekulák közvetlenül szomszédos az alsó a rögzített lap nyugalomban marad, és a többi réteg mozog, csúszik egymásra sebességgel a nagyobb, annál nagyobb a távolság az alsó réteg.
Belső súrlódási erők irányítják, hogy kiegyenlítse a mozgás sebessége az összes réteg. sebesség rétegek beállítás úgy végezzük a molekulák a gyorsabb a réteg lendület m # 965; réteg molekulák mozgó lassabban. Ez fokozott sebessége gyorsabban mozgó réteg kezd mozogni lassan, mert a molekulák a réteg lassú belépő gyorsabb réteget állítjuk elő a gyorsan réteg egy bizonyos mennyiségű mozgás, ami ennek a gátlására.
Így a belső súrlódás miatt az átadás anyagok mozgásának mértékét m # 965; anyagok molekulái, amelyek mozgó egyik réteg létrehozásához, és előfordulása súrlódási erők a rétegek között a gáz vagy folyadék, párhuzamosan mozog egymással különböző sebességgel.
A tapasztalat azt mutatja, hogy a belső súrlódás F erő arányos az érintkezési terület S. mozgó rétegek gradiens sebesség rétegek, az együttható az arányosság # 951;, amely az úgynevezett viszkozitási együtthatóval (Newton):
sebességgradiens az úgynevezett a forgási sebesség változásának d # 965; egységnyi hosszúságú dx merőleges irányban a mozgás rétegek (ris.10.1). viszkozitás faktor
Ábra. 10.1. Reakcióvázlat belső súrlódás
A viszkozitási együtthatóval vagy belső súrlódási együttható, van egy fizikai mennyiség, amely számszerűen egyenlő a belső súrlódási erő a két réteg között, amelynek területe egyenlő egységnyire sebességgradiens egyenlő egységét. Az SI [# 951] kg / (m # 8729; s).
A mínusz jel a képlet Newton azt mutatja, hogy a F erő ellentétes irányú a változás sebességét.
Egyes esetekben, ahelyett, hogy a fent definiált viszkozitás dinamichskoy kényelmesebb kinematikus viszkozitás - viszkozitás otnosheniemdinamicheskoy # 951; sűrűsége # 961; folyadék vagy gáz :. Néha viszkozitású oldatok jellemzik vyazkostyu- relatív oldat viszkozitása aránya a az oldószer viszkozitása. Olyan eszközök, amelyek arra szolgálnak, hogy az intézkedés a viszkozitás, az úgynevezett viszkozitásmérők. Viszkozitás folyadékok függ a hőmérséklettől: csökken meredeken növekvő hőmérséklettel; különösen erősen hőmérsékletfüggő viszkozitású olajok. Például, a viszkozitás a ricinusolaj, amikor a hőmérséklet-változás 18-40 ° C-on csökken közel négyszeresére.
Most meg a kifejezés a viszkozitási együtthatóval rendelkező molekuláris elegendő ha lecsökken. Levezetni ezt az egyenletet a teljes átviteli-nenie. Tekintsük molekulák, amelyek áthaladnak a kereszt-se chenie S ponton x, és mozgó balról jobbra - az átlagos szabad minta-n molekulák (10.2 ábra.). A keresztmetszet, és a tesztelt molekulák utóbbi felöli áthaladás a részén S. Ezért a con-központosítás n molekulák és azok a diffúzió sebességét a két térfogat a bal és a Spra-szigetek x változatlan, és ugyanaz, mint a szakaszok és. Intervallum alatt dt bal S szakaszon halad át a molekulák számát. és a jobb oldalon. A tényező jelenik meg annak a ténynek köszönhető, hogy a kazh-Doy molekula hat szabadságfokú, akkor ott vannak hat lehetséges irányokat, és az irányt a fal S repülő csak a hatodik része.
A kapott molekuláris fluxust az irányt a Ox tengely különbségként határoztuk meg.