De dynamyske viscosity fan de floeistof. Wat is syn fysike en meganyske betsjutting?

De floeistof wurdt definearre as it fysike lichem, it fermogen om te feroarjen syn foarm op in willekeurich lytse ynfloed derop. Meastal binne der twa wichtige soarten fan floeistoffen en gassen drip. Drip fluid - een focht yn 'e wenstige sin: wetter, kerosine oalje, oalje ensafuorthinne. Gasfoarmige Fluids - gassen dy't ûnder normale omstannichheden binne, bygelyks, gasfoarmige stoffen lykas lucht, stikstof, propaan, soerstof.

Dy ferbinings ferskille yn molekulêre struktuer en it type fan 'e ynteraksje fan molekulen mei elkoar. Lykwols, út it eachpunt fan meganika, se binne trochgeande media. En omdat dit, hwent hja identifisearre wat mienskiplik meganyske kenmerken: tichtens en spesifike swierte; en fûnemintele lichaamlike eigenskippen: compressibility, thermal útwreiding, tensile krêft, sterkte fan oerflak spanning en viscosity.

Under viscosity begripe in eigenskip fan in floeibere stof tsjin sliding of Shift syn leinen oan elkoar. De essinsje fan it konsept is it optreden fan wriuwing krêften tusken de ferskillende lagen binnen de floeistof yn harren relative beweging. Ûnderskied tusken it begryp 'dynamyske viscosity fan it vloeistof "en syn" Kinetic viscosity ". Folgjende, nim in better ynsicht, wat is it ferskil tusken dy begripen.

Basis begripen en diminsje

Taaie krêft F, dy't ûnstiet út it ferpleatsen ten opsichte fan elkoar oanswettende lagen fan de generalisearre floeistof is direkt evenredich mei de snelheid fan de lagen en harren kontakt gebiet S. Dizze krêft acts yn in rjochting heaks op de moasje, en utering in Newton fergeliking is analytically

F = μS (ΔV) / (Δn),

dêr't (ΔV) / (Δn) = GV - de snelheid gradient yn 'e rjochting normaal oan de ridende segminten.

De evenredichheid koëffisjint μ - is de dynamyske viscosity, of koartwei viscosity generalisearre focht. Fan fan Newton fergelikingen it is

μ = F / (S ∙ GV).

Yn it fysike mjitsysteem ienheid fan viscosity definearre as de viscosity fan it medium, dêr't op ienheid Velocity gradient GV = 1 sm / sek per fjouwerkante sintimeter fan laach frictional krêft acts yn 1 dyne. Accordingly, de diminsje fan de ienheid yn dit systeem wurdt útdrukt yn dynes ∙ s ∙ cm ^ (- 2) = r ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Dizze maatregel wurdt neamd in dynamyske viscosity poise (P).

1 P = 0.1 Pas ± c = 0,0102 kgf ∙ mei ∙ m ^ (- 2).

Tapasse en lytsere ienheden, te witten: P 1 = 100 centipoises (cps) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). Yn de technyske systeem foar de ienheid fan 'e viscosity wearde taking kgf ∙ mei ∙ m ^ (- 2).

Yn de ynternasjonale systeem ienheid fan viscosity definearre as de viscosity fan it medium, dêr't op ienheid Velocity gradient GV = 1 m / s oan 1 m per fjouwerkante meter fan it floeibere laach aktearjen wriuwing krêft fan 1 N (Newton). It diminsje wearden fan μ yn it SI wurdt útdrukt yn kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ mei (- 1).

Fierder skaaimerken lykas de dynamyske viscosity liquid yntrodusearre konsept as de ferhâlding fan de kinematic viscosity koëffisjint μ oan de floeistof tichtheid. De wearde fan de kinematic viscosity mjitten yn Stokes (1e Klasse = 1 cm ^ (2) / c).

De viscosity koëffisjint is numeryk lyk oan it oantal ferkear útfierd yn de ridende gas per ienheid tiid yn in rjochting heaks op 'e beweging, per ienheid gebiet doe't de beweging snelheid ferskilt per ienheid fan snelheid yn it gas lagen skieden per ienheid lingte. Viscosity koëffisjint hinget ôf fan it soarte en de steat fan it materiaal (temperatuer en druk).

Dynamyske viscosity en de kinematic viscosity fan floeistoffen en gassen, foar in grut part ôfhinklik fan de temperatuer. It waard opmurken dat sawol de Koëffisjint ôfnimme mei tanimmende temperatuer foar stjoer floeistof en, oarsom, grutter as de temperatuer oprint - foar gassen. Oars as dizze ôfhinklikheid kin ferklearre wurde troch it fysike aard fan 'e ynteraksje fan molekulen yn de droplet floeistoffen en gassen.

De fysike betsjutting

Ut it eachpunt fan de molekulêre Kinetic teory fan gassen viscosity ferskynsel leit yn it feit dat de ridende medium as gefolch fan it samar beweging fan de molekulen foarkomt ôfstimming lagen fan ferskillende faasje te heljen. Sa, as in earste laach yn in rjochting beweecht flugger as de neistlizzende dêrby in twadde laach, de earste laach fan de twadde oandwaanlike flugger molecule, en oarsom.

Dêrom, de earste laach oanstriid om flugger de beweging fan 'e twadde laach, en de twade - te slow de beweging fan' e earste. Sa, it totale bedrach fan beweging fan de earste laach sil ôfnimme, en de twadde - te ferheegjen. It resultearret feroaring yn dit kwantiteit fan moasje wurdt skaaimerke troch in viscosity koëffisjint oan gassen.

De droplet oars as gassen, de ynterne wriuwing fan in grutter mate troch de aksje fan intermolecular troepen. En, omdat de ôfstân tusken de molekulen fan it floeibere droplet is lyts as yn ferliking mei de gasfoarmige omjouwings, de molekulêre ynteraksje troepen wylst - fan betsjutting. De molekulen fan de floeistof, en ek molekulen fan fêste stoffen, fariearjend tichtby de lykwicht punten. Lykwols, yn floeistoffen, dy bepalings net Stationary. Nei in bepaalde perioade fan tiid it floeibere molecule abrupt yn in nije posysje. Yn deselde tiid, in tiid dat de posysje fan de molekulen yn de floeistof net feroaret, de tiid neamden it "fêstigen har libben".

Intermolecular krêften ôfhinklik foars op de type fan floeibere. As de viscosity fan it stof is lyts, dat hjit "flowable", lykas de streaming koëffisjint en de dynamyske viscosity fan de floeistof - is omkeard evenredich. Oarsom in materiaal mei in hege viscosity meie hawwe in meganysk hurdens, as, bygelyks, hars. De viscosity fan de stof wylst gâns hinget ôf fan de gearstalling fan 'e ûnreinheden en harren bedraggen en de temperatuer. Mei tanimmende temperatuer de kwantiteit "sitfleis" tiid is werombrocht, dêrtroch tanimmende de floeistof viscosity nimt ôf en de mobiliteit fan in stof.

It fenomeen viscosity, lykas ek oare molekulêre ferfier ferskynsels (caprice en termyske conductivity) is in ûnomkearbere proses dy't liedt ta it berikken fan in lykwicht steat oerienkommende mei de maksimale entropy en frije enerzjy minimum.