تشکیلعلم

ویسکوزیته دینامیک مایع. معنای فیزیکی و مکانیکی آن چیست؟

این مایع به عنوان بدن فیزیکی، توانایی تغییر شکل آن در نفوذ خودسرانه کوچک بر روی آن تعریف شده است. معمولا دو نوع اصلی از مایعات و گازها قطره وجود دارد. مایع قطره - یک سیال به معنای معمول: آب، نفت سفید، نفت و غیره. مایعات گازی - گازها که در شرایط عادی، برای مثال، مواد گازی مانند هوا، نیتروژن، پروپان، اکسیژن است.

این ترکیبات در ساختار مولکولی و نوع تعامل مولکول با یکدیگر متفاوت است. با این حال، از نقطه نظر مکانیک، آنها رسانه های مداوم هستند. و به این دلیل، برای آنها برخی از خصوصیات مکانیکی رایج را شناسایی: چگالی و وزن مخصوص. و اساسی مشخصات فیزیکی: تراکم، انبساط حرارتی، استحکام کششی، استحکام کشش سطحی و ویسکوزیته.

تحت ویسکوزیته درک ملک از یک ماده مایع مقاومت در برابر لغزش و یا تغییر لایه های آن به یکدیگر. جوهر از مفهوم وقوع است نیروهای اصطکاک بین لایه های مختلف داخل مایع در طول حرکت نسبی خود. تمایز بین مفهوم "ویسکوزیته دینامیک مایع" و "ویسکوزیته جنبشی" آن است. در مرحله بعد، به بررسی دقیق تر، چه تفاوت بین این مفاهیم است.

مفاهیم پایه و ابعاد

نیروی مقید کردن F، که از حرکت نسبت به یکدیگر لایه های مجاور از مایع تعمیم ناشی به طور مستقیم به سرعت از لایه ها و سطح تماس آنها S. این نیروی اعمال در جهت عمود به حرکت نسبی، و بیان شده است در معادله نیوتن است تحلیلی

F = میکرو ثانیه (ΔV) / (Δn)،

که در آن (ΔV) / (Δn) = GV - گرادیان سرعت در جهت نرمال به بخش های در حال حرکت.

ضریب تناسب μ - ویسکوزیته پویا، و یا به سادگی ویسکوزیته تعمیم سیال است. از معادلات نیوتن است

μ = F / (S ∙ GV).

در فیزیکی واحد سیستم اندازه گیری ویسکوزیته تعریف شده به عنوان ویسکوزیته متوسط، که در آن در واحد گرادیان سرعت GV = 1 سانتی متر / ثانیه در هر سانتی متر مربع از لایه اعمال نیروی اصطکاک در 1 دین. (- 2) = R ∙ سانتی متر ^ بر این اساس، بعد از واحد در این سیستم در دین بر ∙ ∙ بازدید کنندگان سانتی متر ^ بیان (- 1) ∙ S ^ (- 1).

این اندازه گیری است وقار گرانروی پویا (P) نامیده می شود.

1 P = 0.1 پاس ∙ C = 0.0102 کیلوگرم نیرو ∙ ∙ با متر ^ (- 2).

درخواست و واحدهای کوچکتر، یعنی: P 1 = 100 پواز (CPS) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). در سیستم فنی برای واحد از ارزش ویسکوزیته گرفتن کیلوگرم نیرو ∙ ∙ با متر ^ (- 2).

در واحد سیستم بین المللی ویسکوزیته تعریف شده به عنوان ویسکوزیته متوسط، که در آن در واحد گرادیان سرعت GV = 1 m / s و تا 1 متر در هر متر مربع از مایع لایه بازیگری نیروی اصطکاک، از مجموع 1 N (نیوتن). مقادیر ابعاد μ در سی در کیلوگرم ∙ متر ^ بیان (- 1) ^ ∙ با (- 1).

ویژگی های بیشتر مانند مفهوم مایع گرانروی پویا معرفی به عنوان نسبت ضریب ویسکوزیته سینماتیک میکرون به چگالی سیال. ارزش ویسکوزیته حرکتی اندازه گیری شده در استوکس (کلاس 1 = 1 سانتی متر ^ (2) / C).

ضریب ویسکوزیته عمود بر جنبش عددی به تعداد ترافیک در گاز در حال حرکت در واحد زمان در یک جهت انجام برابر است، در واحد سطح که سرعت حرکت در هر واحد از سرعت به لایه های گاز جدا در واحد طول متفاوت است. ضریب ویسکوزیته بستگی به نوع و دولت از مواد (دما و فشار).

گرانروی پویا و لزجت سینماتیکی مایعات و گازها، تا حد زیادی به درجه حرارت بستگی دارد. متوجه شد که هر دو کاهش ضریب با افزایش دما برای حذف مایع و، برعکس، افزایش می دهد که با افزایش درجه حرارت - گاز. بر خلاف این وابستگی را می توان با ماهیت فیزیکی تعامل مولکولها در مایعات و گازهای قطره توضیح داد.

مفهوم فیزیکی

از نظر نظریه جنبشی مولکولی پدیده گازهای ویسکوزیته در این واقعیت است که متوسط در حال حرکت با توجه به حرکت تصادفی مولکول رخ می دهد لایه های تنظیم از سرعت های مختلف نهفته است. بنابراین، اگر اولین لایه در یک جهت حرکت سریع تر از مجاور به آن یک لایه دوم، اولین لایه دوم در حال حرکت مولکول سریع تر، و بالعکس.

بنابراین، اولین لایه تمایل به سرعت بخشیدن به حرکت لایه دوم، و دوم - به سرعت حرکت از اولین. بنابراین، مقدار کل جنبش از لایه اول کاهش خواهد یافت، و دوم - به افزایش است. تغییر حاصله در این مقدار از حرکت توسط یک ضریب ویسکوزیته گازهای مشخص می شود.

قطره بر خلاف گازها، اصطکاک داخلی به میزان بیشتر توسط عمل نیروهای بین مولکولی. قابل توجه - و از آنجا که فاصله بین مولکولهای قطره مایع در مقایسه با محیط های گازی، نیروهای تعامل مولکولی در حالی که کوچک است. مولکولهای مایع، و همچنین به عنوان مولکول های جامدات، اعم نقاط موازنه است. با این حال، در مایعات، این مقررات مانا نیست. پس از یک دوره معینی از زمان مولکول مایع به طور ناگهانی به یک موقعیت جدید. در همان زمان، که در طی آن موقعیت از مولکول ها در مایع تغییر نمی کند، هم آن "زندگی حل و فصل" نامیده می شود.

نیروهای بین مولکولی به طور قابل توجهی به نوع مایع بستگی دارد. اگر ویسکوزیته ماده کوچک است، آن است که به نام "فلو"، به عنوان ضریب جریان و ویسکوزیته دینامیک مایع - است معکوس متناسب. در مقابل، یک ماده با غلظت بالا ممکن است یک سختی مکانیکی، به عنوان، به عنوان مثال، رزین. ویسکوزیته ماده در حالی که به طور قابل توجهی در ترکیب ناخالصی ها و مقدار آنها و درجه حرارت بستگی دارد. با افزایش دما مقدار "زندگی بی تحرک" زمان کاهش می یابد، در نتیجه افزایش کاهش گرانروی سیال و تحرک یک ماده است.

پدیده ویسکوزیته، و همچنین دیگر پدیده های حمل و نقل مولکولی (انتشار و هدایت حرارتی) یک فرآیند برگشت ناپذیر که منجر به دستیابی به یک حالت تعادل مربوط به حداکثر آنتروپی و حداقل انرژی و رایگان است.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fa.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.