Явления переноса в жидкостях - ABCD42.RU

Явления переноса в жидкостях

Явления переноса в жидкостях

Диффузия.Механизм диффузии в жидкостях аналогичен механизму диффузии в твёрдом теле (см. §4). Молекула скачками меняет своё окружение и переходит в другую точку. Если среднее время осёдлой жизни молекулы между скачками обозначить , то, повторив рассуждения п.4.5, можно получить выражение для коэффициента диффузии:

, (5.16)

где — среднее расстояние, на которое перескакивает молекула при изменении своего окружения.

Время в жидкости также определяется через вероятность перескока. При определении вероятности перескока надо принять во внимание требуемую энергию и вероятность того, что молекула обладает этой энергией, а также вероятность того, что в окружении молекул имеются условия для совершения перескока. В результате коэффициент диффузии определяется следующей формулой:

. (5.17)

Энергия активации W молекулы, так же как и D, определяется свойствами жидкости.

Коэффициент диффузии у жидкостей много меньше, чем у газов, но много больше, чем у твёрдых тел. Типичный порядок его 10 -9 м 2 /с.

Теплопроводность.Так же как и в твёрдых телах, теплопроводность в жидкости осуществляется передачей теплового движения от одних молекул к другим в результате взаимодействия. Однако простой картины в виде движения фононов в жидкости не получается, и вся теория становится чрезвычайно сложной и громоздкой, когда дело доходит до попыток получить количественные результаты. Поэтому ограничимся сделанными качественными замечаниями и отметим, что теплопроводность жидкостей в несколько раз превосходит теплопроводность газов при нормальных условиях, но в несколько десятков или сотен раз меньше, чем у твёрдых тел. Исключения – жидкие металлы, у которых теплопроводность численно близка к теплопроводности твёрдых металлических тел. Это объясняется наличием у них электронной структуры.

Вязкость. Механизм возникновения вязкости не удаётся представить столь просто, как в разреженных газах, когда картина сводится к переносу импульса упорядоченного движения слоёв газа при переходе молекулы из одного слоя в другой в результате молекулярного движения. Если принять эту картину и применить механизм «скачков» молекулы из «осёдлого» положения в одном слое в «осёдлое» положение в другом, как это делалось в п. 4.5, то для динамической вязкости η получается противоречащая эксперименту зависимость от температуры:

в то время как эксперимент обнаруживает зависимость вида

Картина «перескоков» молекулы из одного «оседлого» положения в другое может быть в определённых пределах сохранена, но необходимо рассматривать эти перескоки в направлении действия силы, т.е. перпендикулярно градиенту скорости. При этом процесс оказывается зависимым от конкретных межмолекулярных сил. Молекуле приходится «вырываться» из своего окружения, чтобы передвинуться в направлении действия силы. Связи между молекулами, которые приходится преодолевать, аналогичны тем, которые преодолеваются при испарении. Расчёт процесса чрезвычайно сложен. Оказывается, что динамическая вязкость зависит от внешней силы, хотя эта зависимость не всегда существенна. В частности, для обычных жидкостей при не очень больших значениях внешних сил эта зависимость несущественна.

Динамическая вязкость достаточно хорошо описывается формулой вида

, (5.18)

где A и b определяются свойствами жидкости. Существенным следствием из формулы (5.18) является характер зависимости динамической вязкости от температуры: при повышении температуры она сильно уменьшается (в отличие от газов, у которых при повышении температуры наблюдается рост динамической вязкости).

Динамическая вязкость обычных, не очень вязких жидкостей имеет порядок 1 мПа∙с. У вязких же жидкостей она возрастает в тысячи раз. Например, динамическая вязкость воды при 20 0 С равна 1,002∙10 -3 Па∙с, а глицерина – 1480 Па∙с.

Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 42 ; Нарушение авторских прав

Явления переноса в жидкостях

Свойства жидкостей

Реферат составил: студент 1 курса Овсянников А. В.

Национальный университет Узбекистана

Объемные свойства жидкостей

Сжимаемость жидкостей

Молекулы в жидкостях находятся близко друг к другу, примерно на расстояниях равных размерам самих молекул. Это является причиной высокого молекулярного ван-дер-ваальсового давления, которое равно . Для воды, например, он равен около 11000 атм. Удельный объем жидкостей в тысячи раз меньше чем газов, следовательно, отношение в жидкостях в миллионы раз больше, чем в газах. Поэтому можно пренебречь внешним давлением, и уравнение Ван-дер-Ваальса примет вид

Опыт показывает, что коэффициент сжимаемости большинства жидкостей лежит в пределах от 10 -4 до 10 -5 .

Коэффициент сжимаемости жидкости зависит от давления. Он возрастает с повышением температуры. К этому результату можно прийти и опытным путем и исходя из уравнения Ван-дер-Ваальса. Поскольку это уравнение связывает температуру, объем и давление, то из него можно вычислить величину . При расчете необходимо учитывать, что постоянные a и b на самом деле зависят от температуры. Совокупность опытных данных позволила получить эмпирическую формулу для коэффициента сжимаемости жидкости:

где A – некоторая функция, возрастающая с температурой, p – внешнее давление и pT – давление, связанное с силами Ван-дер-Ваальса (a/V 2 ) при температуре T. Эта формула показывает, что коэффициент сжимаемости растет с повышением температуры и уменьшается с ростом давления.

Среди всех жидкостей наибольшей сжимаемостью обладает жидкий гелий, у которого при давлении в несколько атмосфер коэффициент c равен . Коэффициент сжимаемости воды равен , а ртути – .

Тепловое расширение жидкости

Тепловое расширение вещества характеризуется коэффициентом объемного расширения

,

т.е. относительным изменением объема V при изменении температуры T на 1 К.

Числовые значения коэффициента a сильно зависят от температуры и давления. Для различных жидкостей значения a при одинаковых температурах могут меняться весьма значительно. Так, например, для воды , для бензола , для жидкой углекислоты , глицерина и т.д. При повышении температуры a сильно возрастает. Так для жидкой углекислоты при повышении температуры от 0° до 20° коэффициент теплового расширения возрастает вдвое. Увеличение давления несколько снижает значение a.

Вода обладает аномальным тепловым расширением. В интервале от 0° до 3,98° коэффициент a отрицателен: при нагревании объем воды уменьшается и наибольшей плотности вода достигает при 3,98° C. При этой температуре a = 0.

Причиной этого явления является то, что молекулы воды имеют различный состав: не только H2O, но 2H2O и 3H2O. Относительные количества этих молекул меняются с температурой и давлением.

Теплоемкость жидкостей

Внутренняя энергия жидкостей определяется не только кинетической энергией тепловых движений частиц, но и их потенциальной энергией взаимодействия. Поэтому закономерности, полученные для теплоемкостей идеальных газов из уравнений кинетической теории, не могут быть справедливы для жидкостей.

Опыт показывает, что теплоемкость жидкостей зависит от температуры, причем вид зависимости у разных жидкостей различный. У большинства из них теплоемкость с повышением температуры увеличивается, но есть и такие у которых, наоборот, — уменьшается. У некоторых жидкостей теплоемкость с повышением температуры сначала падает, а затем, пройдя через минимум, начинает расти. Такой ход теплоемкости наблюдается у воды. Жидкости с большим молекулярным весом обычно имеют большие значения теплоемкостей. Особенно это проявляется у органических жидкостей.

У жидкостей, как и газов, следует различать теплоемкость при постоянном объеме и при постоянном давлении. Разность молярных теплоемкостей равна Cp – CV равна работе расширения pdV ( p – молекулярное давление ) моля жидкости при его нагревании на один градус, поэтому численное значение этой разности зависит от значения коэффициента объемного теплового расширения жидкости. В отличие от идеальных газов значение Cp — CV у жидкостей не равно постоянной R, а может быть и больше и меньше в зависимости от значения коэффициента объемного расширения и от величины внутренних сил взаимодействия частиц жидкости, против которых совершается работа расширения (давление p в выражении pdV связано именно с этими силами).

Читайте также  Питание беременной и кормящей женщины

Так, у жидкого аргона при 140 К теплоемкость , а и, следовательно . У воды же при температуре около 0° C теплоемкость , а , так что .

Таким образом, численные значения теплоемкостей жидкостей могут быть самыми разнообразными. Исключение составляют жидкие металлы, у которых молярная теплоемкость обычно близка к значению .

Явления переноса в жидкостях

В жидкостях, как и в газах, наблюдаются явления диффузии, теплопроводности и вязкости. Но механизм этих процессов в жидкостях иной, чем в газах.

В отличие от газов, в жидкостях отсутствует понятие длины свободного пробега. Это связано с тем, что в жидкостях среднее расстояние между молекулами такого же порядка, как и размеры самих молекул. Молекулы жидкости могут совершать лишь малые колебания в пределах, ограниченных межмолекулярными расстояниями.

Такие колебания молекул время от времени сменяются скачками на некоторое расстояние d, происходящими из-за получения молекулой в результате флуктуации избыточной энергии от соседних молекул. Колебания, сменяющиеся скачками, – и есть тепловые движения молекул жидкости.

Диффузия

Для явления диффузии в жидкости справедлив закон Фика. Он гласит:

,

где I – диффузионный поток в направлении оси X, D – коэффициент диффузии, а — градиент концентрации по оси X.

Обозначим время между скачками молекул через t, тогда величина — скорости молекулы. Это дает возможность сравнить со средней длинной свободного пробега, а — со средней скоростью молекул. Тогда по аналогии с идеальными газами коэффициент диффузии (точнее самодиффузии) жидкости равен:

.

Коэффициент самодиффузии сильно зависит от температуры, т.е. с повышением температуры он увеличивается.

Выражение коэффициента диффузии можно переписать в виде

,

где , причем n — частота вышеописанных колебаний, а w – энергия, необходимая для скачка молекулы, называемая энергией активации молекулы.

Численное значение коэффициента диффузии у жидкостей много меньше чем у газов. Например коэффициент диффузии NaCl в воде равен 1,1·10 -9 м 2 /с, в то время как для диффузии аргона в гелий он равен 7·10 -5 м 2 /с.

Вязкость

Внутреннее трение жидкостей возникает при движении жидкости из-за переноса импульса в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Перенос импульса из одного слоя в другой осуществляется при скачках молекул, о которых говорилось выше.

Очевидно, что жидкость будет тем менее вязкой, чем меньше время t между скачками молекул, и значит, чем чаще происходят скачки. Исходя из этого, можно написать выражение для коэффициента вязкости, называемого уравнением Френкеля – Андраде:

.

Множитель C, входящий в это уравнение зависит от дальности скачка , частоты колебаний n и температуры. Однако температурный ход вязкости определяется множителем e w / kT . Как следует из этой формулы, с повышением температуры вязкость быстро уменьшается.

Теплопроводность

Теплопроводность в жидкостях имеет место при наличии градиента температуры. При этом энергия в жидкостях передается в процессе столкновения колеблющихся частиц. Частицы с более высокой энергией совершают колебания с большей амплитудой, и при столкновениях с другими частицами как бы раскачивают их, передавая им энергию. Такой механизм передачи энергии не обеспечивает ее быстрого переноса. Поэтому теплопроводность жидкостей очень мала.

Например, коэффициент теплопроводности этилового спирта составляет 1,76 Вт/м·К. Исключение составляют жидкие металлы, коэффициенты теплопроводности которых близки к значениям для твердых металлов. Это объясняется тем, что тепло в жидких металлах переносится не только вместе с передачей колебаний от одних частиц к другим, но и при помощи электронов, которые есть в металлах, но отсутствуют в других жидкостях.

Явления переноса в жидкостях

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Вязкость (внутреннее трение) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно. Описание прием квартиры без отделки на нашем сайте.

Различают динамическую вязкость(первая) [еденици измерения: пуаз, Па*с], вторая, вязкость жидкостей, вязкость полимера, разряжённых газов, и кинематическую вязкость [единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера].Вторая вязкость (оэффециент второй вязкости) ζ, подобно динамической (первой) вязкости η, является положительной величиной и зависит от химической природы вещества, давления и температуры. Вязкость в жидкостях подчиняется тем же дифференциальным уравнениям, что и соответствующие явления в газах. Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объема через калиброванное отверстие под действием силы тяжести. Вязкость полимерных растворах характеризуется следующими величинами: относительной вязкостью, или вязкостным отношением. Внутреннее трение разряжённых газовотсутствует и существует лишь внешнее трние движущегося газа. Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.

Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. Если вязкость падает при увеличении скорости, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.

Вязкость газов (внутреннее трение)

Явление внутреннего трения (вязкости) связано с возникновением сил трения между двумя слоями газа перемещающимся паралельно друг другу с различными по величине скоростями. Причинной внутреннего трения является перенос молекулами количества движения из одного слоя газа в другой, тоесть выравниваются скорости движения различных слоёв газа.

По этому свойству мы обязаны, например, тем, что ветер или буря с течением времени утихают. Выравнивание скоростей, соседних слоёв газа, если эти скорости различны, происходит потому, что из слоя газа с большей скоростью движения переносится импульс к слою, движущемуся с меньшей скоростью.

Если внешними силами поддерживается постоянной разность скоростей движения различных слоёв газа, то и поток импульса от слоя к слою будет постоянным, причём этот поток будет направлен вдоль падения скорости. С таким случаем мы, например, встречаемся при медленном течении газа (или жидкости) между двумя пластинами или в трубе под действием постоянной внешней разности давлений, направленной вдоль движения.

Известно, что при течение газа вдоль трубы скорости разных слоёв распределены так, как это показано на рисунке (б) где стрелки представляют векторы скорости движения газа. Наибольшая скорость наблюдается в средней, прилегающей к оси части трубы; по мере приближения к стенкам скорость уменьшается, а слой прилегающий непосредственно к стенкам трубы, покоится.

При таком течении происходит перенос импульса от центрального слоя газа, где скорость наибольшая, к слоям, движущимся с меньшей скоростью. Так как этот процесс связан с изменением количества движения, то газ ведёт себя так, как если бы на него действовала некоторая сила (сила внутреннего трения).

Количественно перенос импульса может быть описан так же, как мы описали перенос энергии в процессе теплопроводности. Пусть изменение скорости движения газа происходит в направлении оси Х, которое в данном случае перпендикулярно к направлению самой скорости движения газа (см. рисунок)

В направлении, перпендикуляр-ном к оси Х, скорость движения во всех точках одинакова. Это значит, что скорость υ является функцией только х. Тогда, как показывает опыт, количество движения L, переносимое за 1 с. через 1 сечения, перпендикулярного оси Х, определяется уравнением.

Читайте также  Основные критерии хорошей речи

L=-η(1)

Где dν/dx- градиент скорости вдоль оси Х, характеризующий быстроту изменения скорости вдоль этой оси (изменение скорости на каждую единицу длинны). Знак минус означает, что импульс переносится в направлении уменьшения скорости.

Коэффициент η называется коэффициентом вязкости или коэффициентом внутреннего трения газа и так же, как коэффициенты диффузии и теплопроводности, зависит от свойств газа. Иногда коэффициент η, определённый уравнением (1), называют коэффициентом динамической вязкости, в отличие от коэффициента кинематической вязкости, равного отношению η/ρ, где ρ-рлотность газа. Физический смысл коэффициента вязкости заключается в том, в единицу времени (1с.) через площадку в 1при градиенте скорости (в направлении перпендикулярном к площадке), равном единице (1м/с на 1см длинны). За единицу вязкости в системе единиц СИ принимается коэффициент вязкости такого вещества, в котором при градиенте скорости, равном единице (1 с), через площадку 1 мпереносится количество движения 1 кг·м/с за 1с. Значит, коэффициент вязкости измеряется в единицах [кг/м·с]. В системе СГС коэффициент измеряется в единицах [г/см·с]. Эта единица называется пуаз.

При переносе импульса от слоя к слою происходит изменение импульса этих слоёв. Это значит, что на каждый из слоев действует сила, равная изменению импульса в единицу времени (второй закон Ньютона). Ведь L в уравнение (1) –это перенос импульса в единицу времен!! Следовательно, вязкость приводит к тому, что любой слой газа, движущийся относительно соседнего, испытывает действие некоторой силы. Сила это есть ничто иное, как сила трения между слоями газа, движущихся с различными скоростями. Отсюда и название внутреннее трение. Уравнение (1) можно поэтому записать и в виде.

ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ЖИДКОСТЯХ

Если в жидкости возникают неоднородности распределения концентрации, температуры или среднеарифметической скорости молекул по объёму, то это порождает явления переноса, подобные наблюдаемым в газах. Законы, описывающие диффузию, теплопередачу и внутреннее трение в жидкостях по форме аналогичны соответствующим законом для газов. Однако коэффициенты переноса отличаются от газовых, как по значениям, так и по своему содержанию.

Так в уравнении Фика, которое описывает перенос массы:

, (3)

коэффициент диффузии для химически однородных жидкостей:

, (4)

где δ – среднее перемещение молекул, τ – средний период колебаний молекул. Коэффициент диффузии быстро возрастает с ростом температуры, главным образом за счёт уменьшения времени релаксации τ. В целом, при температурах Т -9 м 2 /с, а для её паров – Dпар = 2∙10 -5 м 2 /с

Процесс теплопереноса в жидкостях описывается уравнением Фурье:

. (5)

В отличие от газов перенос энергии в жидкостях определяется передачей от молекулы к молекуле энергии колебательного, а не поступательного движения. В области повышенной температуры амплитуда колебаний более высокая, чем в соседних областях. Взаимодействие частиц приводит к постепенному возрастанию амплитуд колебаний в областях с более низкой температурой и распространению этого явления по всему объёму жидкости. Коэффициент теплопередачи χ для жидкостей примерно в 100 раз больше, чем для газов.

В реальной жидкости между молекулами действуют силы взаимного притяжения, обуславливающие внутреннее трение или вязкость. Это свойство проявляется в том, что при перемещении одних слоев жидкости относительно других, появляются силы, которые препятствуют этому перемещению. В результате, скорость медленно движущихся слоёв возрастает, а быстрых уменьшается. Силы внутреннего трения всегда направлены по касательным к этим слоям. Вязкость вызывает силу сопротивления при перемешивании жидкостей, замедляет скорость движения твёрдых тел в жидкости и т.д.

Сила внутреннего трения между двумя слоями жидкости в случае ламинарного течения определяется законом Ньютона:

. (6)

Здесь: du/dх – поперечный градиент скорости; S – площадь соприкосновения трущихся слоев; η – динамический коэффициент вязкости или просто вязкость. [η] = Па·с (паскаль∙секунда).

Коэффициент вязкости η для жидкостей в 10 2 ÷ 10 5 раз больше, чем в газах и при этом сильно зависит от температуры и давления. Например, для воды: при н.у. – , а при 90 0 С и атмосферном давлении – . В целом вязкость жидкости, как установил Я. И. Френкель, пропорциональна времени релаксации (η

), которое уменьшается с ростом температуры. Т.е. при нагревании жидкостей их текучесть должна возрастать, что подтверждается опытом. Это связано с возрастанием среднего расстояния между молекулами и, следовательно, ослаблением взаимодействия между ними.

А. И. Бачинский экспериментально установил закон зависимости вязкости жидкости от её молярного объёма:

, (7)

где V – молярный объём жидкости; b – константа в уравнении Ван-дер-Ваальса, С – постоянная, зависящая от природы жидкости.

Для большинства жидкостей (вода, низкомолекулярные органи-

ческие соединения, истинные растворы, расплавы металлов и их солей) вязкость зависит только от природы жидкости и ее температуры. Такие жидкости называются ньютоновскими. Коэффициент вязкости для них можно рассчитать из формулы (6) или (7).

У некоторых жидкостей (кровь, растворы полимеров, суспензии, эмульсии) коэффициент вязкости зависит от режима течения: давления р и значения градиента скорости dυ/dx. При их увеличении вязкость уменьшается вследствие нарушения внутренней структуры потока. Такие жидкости называется структурно вязкими или неньютоновскими. Для них коэффициент вязкости является функцией градиента скорости и давления.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Вязкость как явление переноса.

Вязкость как явление переноса.

Вязкость (внутреннее трение) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Вязкость — свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Сила внутреннего трения тем больше, чем больше рассматриваемая площадь поверхности слоев, и зависит от того, насколько быстрее меняется скорость течения жидкости при переходе от слоя к слою.

Объяснить механизм возникновение вязкого трения.

Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — в результате чего импульс слоя, движущегося быстрее, уменьшается, движущегося медленнее — увеличивается, что приводит к торможению слоя, движущегося быстрее, и ускорению слоя, движущегося медленнее. Это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.

Какие физические величины характеризуют вязкое трение. Их физический смысл.

где η коэффициент динамической вязкости (коэффициент, зависящий от природы жидкости, коэффициент внутреннего трения) — характеризует сопротивление жидкости (газа) смещению ее слоёв, dv/dx градиент скорости, показывающий быстроту изменения скорости в направлении х, перпендикулярном направлению дви­жения слоев, Sплощадь, на которую действует сила F.

Вывод расчетной формулы.

Читайте также  Современные языки программирования

Методы определения вязкости разнообразны. Один из наиболее простых методов является метод Стокса, который применяется для маловязких жидкостей.

Пусть шарик падает в некоторой жидкости. На него действуют три силы:

A
B

1)сила тяжести F1=

2)архимедова сила

3)сила вязкого трения (формула Стокса).

В формулах r — радиус шарика, rш — плотность шарика, rж — плотность жидкости, v — скорость шарика, h — коэффициент вязкости.

Сила вязкого трения зависит от скорости движения шарика. При свободном падении шарика в вязкой жидкости наступает момент с которого шарик движется равномерно и прямолинейно. Такое движение шарика называется установившимся. В соответствии с законами классической динамики это возможно при условии:

(4)

В проекции на направление движения шарика:

(5)

Решим это уравнение относительно h

(6)

где v = l/t, т.к. для средней части сосуда, ограниченной рисками А и В, где движение равномерное, l — расстояние, t — время падения шарика между рисками А и В. Подставим выражение для скорости в уравнение (6) и учтем, что r = d/2:

. (7)

Эта формула будет расчетной в нашей лабораторной работе.

Уравнение (7) справедливо лишь тогда, когда шарик падает в безграничной среде. Если шарик падает вдоль оси трубки радиуса R, то приходится учитывать влияние боковых стенок. Поправку в формуле Стокса для такого случая теоретически обосновал Ладенбург. Формула для определения коэффициента вязкости с учетом поправок имеет вид:

6. Какие методы определения вязкости (кроме метода Стокса) Вам известны и чем они отличаются. Содержание этих методов.

Кинематическая вязкость своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости: измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.

Приборы для измерения вязкости называют вискозиметрами. Обычно используют капиллярные, ротационные и шариковые вискозиметры. Наиболее распространенные капиллярные вискозиметры применяют для определения вязкости неструктурированных и слабоструктурированных жидкостей. Схема капиллярного вискозиметра была приведена на рис. 2.28. Основным элементом этих вискозиметров является капилляр. Определение вязкости проводят путем измерения времени t течения жидкости от метки a до метки b. Напряжение деформации может задаваться извне путем присоединения штуцера к моностату, в котором создается давление (или разрежение) Рм. Жидкость может вытекать также под действием гидростатического давления:

где r – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, h – среднее расстояние между уровнями жидкости в резервуарах А и В.

Вязкость рассчитывают по уравнению Пуазейля:

, (2.4.74)

где V – объем жидкости, вытекающей из капилляра за время t; P – давление, под действием которого жидкость течет; r – радиус капилляра; l – длина капилляра. В капиллярном вискозиметре объем жидкости в резервуаре всегда постоянный, поэтому уравнение (2.4.74) приводят к виду ,

(2.4.75) где K – постоянная вискозиметра, которую находят при использовании стандартной ньютоновской жидкости.

Вторая вязкость

Вторая вязкость, или объёмная вязкость — внутреннее трение при переносе импульса в направлении движения. Влияет только при учёте сжимаемости и/или при учёте неоднородности коэффициента второй вязкости по пространству.

Если динамическая (и кинематическая) вязкость характеризует деформацию чистого сдвига, то вторая вязкость характеризует деформацию объёмного сжатия.

Вязкость как явление переноса.

Вязкость (внутреннее трение) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Вязкость — свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Сила внутреннего трения тем больше, чем больше рассматриваемая площадь поверхности слоев, и зависит от того, насколько быстрее меняется скорость течения жидкости при переходе от слоя к слою.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: