A dinamikus viszkozitása a folyadék. Mi ennek a fizikai és mechanikai értelme?

A folyékony úgy definiáljuk, mint a fizikai test, az képes megváltoztatni az alakját egy tetszőlegesen kis befolyása rá. Általában két fő típusa folyadékok és gázok csöpög. Csepegtető folyadék - folyadék a szokásos értelemben: víz, kerozin olajat, olaj és így tovább. Gáznemű folyadékok - gázok, amelyek normál körülmények között vannak, például gáznemű anyagok, mint például levegő, nitrogén, propán, oxigén.

Ezek a vegyületek különböznek a molekuláris szerkezete és típusa a kölcsönhatás a molekulák egymással. Ugyanakkor a szempontból a mechanika, azok folyamatos média. És emiatt, mert azonosított néhány közös mechanikai tulajdonságai: sűrűsége és fajlagos sűrűsége; és az alapvető fizikai tulajdonságok: kompresszibilitási, hőtágulás, szakítószilárdsága, szilárdsága a felületi feszültség és a viszkozitás.

Alatt viszkozitás megérteni egy tulajdonság egy folyékony anyag vagy elcsúszást irányvonalat, hogy a rétegek egymáshoz. A lényege a koncepció a előfordulása súrlódási erők a különböző rétegek a folyadék során relatív mozgás. Különbséget tenni a „dinamikus viszkozitás a folyadék” és „kinetikus viszkozitás”. Ezután nézze meg közelebbről, hogy mi a különbség ezek a fogalmak.

Alapfogalmak és dimenzió

Viszkózus F erő, amely abból ered, mozgó egymáshoz képest szomszédos rétegek a generalizált folyadék egyenesen arányos a sebesség a rétegek és azok érintkezési terület S. Ez az erő hat olyan irányban, amely merőleges a mozgás, és a kifejezett Newton egyenlet analitikusan

F = uS (aAV) / (AN),

ahol (aAV) / (AN) = GV - a sebességgradiens a merőleges irányban a mozgó szegmensek.

Az arányossági tényező μ - a dinamikus viszkozitás, vagy egyszerűen viszkozitása generalizált folyadékot. Newton-egyenletek is

μ = F / (S ∙ GV).

A fizikai mérési rendszer egység a viszkozitás meghatározása, mint az a közeg viszkozitása, amelyben egységnyi sebességgradiens GV = 1 cm / sec négyzetcentiméterenként réteg súrlódási erő is 1 din. Ennek megfelelően, a dimenziója az egység ebben a rendszerben van kifejezve din ∙ s ∙ cm ^ (- 2) = R ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Ez az intézkedés az úgynevezett dinamikus viszkozitása Pas (P).

1 P = 0,1 Pas ∙ c = 0,0102 kgf ∙ a ∙ m ^ (- 2).

Alkalmazás és kisebb egységek, nevezetesen: P 1 = 100 centipoise (cps) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). A technikai rendszer az egység a viszkozitási érték, figyelembe KGF ∙ a ∙ m ^ (- 2).

A nemzetközi rendszer egység a viszkozitás meghatározása, mint az a közeg viszkozitása, amelyben egységnyi sebességgradiens GV = 1 m / s és 1 m négyzetméterenként a folyékony réteg hatású súrlódási erő 1 N (Newton). A dimenzió értékei μ az SI fejezzük kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ a (- 1).

További jellemzők, mint a dinamikus viszkozitású folyékony bevezetett koncepció, mint az arány a kinematikus viszkozitási együtthatót ji a folyadék sűrűsége. Az érték a kinematikai viszkozitás mért Stokes (1. osztály = 1 cm ^ (2) / c).

A viszkozitási együtthatót számszerűen egyenlő a számát forgalom szállítását a mozgó gáz időegység alatt merőleges irányban a mozgást, egységnyi területen, amikor a mozgás sebessége különbözik egységnyi sebességgel visszük be a gáz fázisokat elválasztjuk egységnyi hosszúságú. Viszkozitási együtthatót függ a fajtájától és állapotától, az anyag (hőmérséklet és nyomás).

Dinamikus viszkozitás és a kinematikai viszkozitás a folyadékok és gázok nagymértékben függ a hőmérséklettől. Megemlítették, hogy mind az együttható növekedésével csökken hőmérsékleten csökken a folyékony és fordítva, növekszik a hőmérséklet emelkedésével - gázokra. Ellentétben ezt a függőséget is magyarázható fizikai kölcsönhatás természetének molekulák a csepp folyadékok és gázok.

A fizikai jelentése

Szemszögéből a molekuláris gázok kinetikus elméletét viszkozitású jelenség abban a tényben rejlik, hogy a mozgó közeg miatt a véletlenszerű mozgása molekulák bekövetkezik összehangolás réteg különböző sebességgel. Így, ha az első réteg egy olyan irányban, gyorsabban mozog, mint a vele szomszédos egy második réteget, az első réteg a második gyorsabban molekulát, és fordítva.

Ezért, az első réteg hajlamos arra, hogy felgyorsítsa a mozgását, a második réteg, és a második -, hogy lassú a mozgását az első. Így a teljes mozgás mértékét az első réteg csökken, és a második -, hogy növelje. A kapott változás ebben a mozgás mennyisége jellemzi viszkozitási együtthatót, hogy gázok.

A csepp ellentétben gázok, a belső súrlódás nagyobb mértékben hatására intermolekuláris erők. És, mivel a távolság a molekulák közötti a folyékony cseppek kicsi, összehasonlítva a gáz-halmazállapotú környezetben, a molekuláris kölcsönhatás erők, míg - jelentős. A molekulák a folyadék, valamint a molekulák a szilárd anyagok, kezdve közel az egyensúlyi pontot. Azonban a folyadékok, ezek a rendelkezések nem álló. Miután egy bizonyos ideig a folyadék molekula hirtelen egy új helyzetbe. Ugyanakkor, amelynek során a helyzet a molekulák a folyadék nem változik, az idő pedig „állandó élet”.

Az intermolekuláris erők jelentősen függ a folyadék típusától. Ha a viszkozitás az anyag kicsi, ez az úgynevezett „folyékony”, ahogy az áramlás tényező és a dinamikus viszkozitás a folyadék - fordítottan arányos. Ezzel szemben, egy anyag egy nagy viszkozitású lehet egy mechanikai keménység, például, gyanta. A viszkozitás az anyag, miközben jelentősen függ a készítmény a szennyeződések, ezek mennyisége és a hőmérséklet. Növekvő hőmérséklettel a mennyiség „mozgásszegény élet” idő csökken, ezáltal növelve a folyadék viszkozitás csökken, és a mobilitása egy anyag.

A jelenség a viszkozitás, valamint más molekuláris transzport jelenségek (diffúzió és a hővezetési) egy visszafordíthatatlan folyamat, amely ahhoz vezet, hogy a megvalósításához egy egyensúlyi állapotot megfelel annak a legnagyobb entrópia és szabad energia minimális.