Fluidoaren biskositatea dinamikoa. Zein da bere esanahia fisiko eta mekanikoak?

likidoa gorputz fisikoa, bere forma aldatzeko eragin arbitrarioki txiki batean gaitasuna bezala definitzen da. Normalean ez dira bi likido eta gasen tantaka mota nagusi daude. Tantaka-likidoa - ohiko zentzuan arina: ura, kerosenoa olioa, olioa eta abar. Gas fluidoak - gasak zein egoeratan baldintza normalak dira, adibidez, hala nola, aire, nitrogenoa, propano, oxigeno substantzia gaseoso.

Konposatu horiek molekularen egitura eta elkarren molekula elkarrekintza mota desberdinak. Hala ere, mekanika ikuspegitik batetik, etengabeko media dira. Eta horregatik, zenbait ezaugarri mekanikoak komunak identifikatu dute: dentsitatea eta pisu espezifikoa; eta oinarrizko propietate fisikoak: konprimagarritasun, hedapen termikoa, trakzio indarra, indarra azalera tentsioa eta biskositatea.

Biskositate Under ulertzen jabetza bat Substantzia likido baten eutsi labain edo haren geruzak filmea elkarri. kontzeptua funtsa agerraldia da marruskadura indarrak Fluido barruan geruza desberdinen artean, beren mugimendua erlatiboa zehar. "Fluidoaren biskositatea dinamikoa" eta bere "zinetikoa biskositate" kontzeptua bereiztea. Hurrengoa, hurbilago itxura bat hartu, zer kontzeptu hauen arteko aldea da.

Oinarrizko kontzeptuak eta dimentsioa

Likatsua indarra F, zein erlatiboa mugitzen beste bakoitza orokortua fluido geruza ondoan sortzen da zuzenean geruzak abiadura eta harremanetarako gunea S. honek indarra norabide batean jarduten motion perpendikularra proportzionala, eta adierazi ere Newton ekuazioa da analitikoki

F = μS (ΔV) / (Δn),

non (ΔV) / (Δn) = GV - abiadura norabidea hunkigarria segmentu to normal batean gradientea.

Heinekotasun koefizientea μ - biskositaterik dinamikoa, edo, besterik gabe, biskositate orokortua-likidoa da. Newton-en ekuazioak da

μ = F / (S ∙ GV).

fisikoa neurtzeko sistema biskositatea unitate ertain biskositatea, honela definitzen In unitatea abiadura gradiente GV = 1 cm / geruza marruskadura indarra ekintzen zentimetro karratuko sec 1 dyne at bertan. (- 2) = r ∙ cm ^ Ondorioz, sistema honetan unitatea dimentsioa da dina ∙ s ∙ cm ^ adierazten da (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Neurri honek deritzo dinamiko biskositatea poise (P).

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

Aplikatu eta unitate txikiagoak, hots: P 1 = 100 centipoises (CPS) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). Biskositate balioa unitatea sistema teknikoak kgf ∙ hartzeko ∙ m-ekin ere ^ (- 2).

nazioarteko sistema biskositatea unitate ertain biskositatea, unitate abiadura gradiente GV = 1 m / s horietan 1 likido geruza Ukan marruskadura 1 N (Newton) indarrean metro koadroko m gisa definitzen dira. dimentsio μ in balioak SI the dago kg ∙ m ^ adierazten da (- 1) ^ ∙ batekin (- 1).

hala nola, dinamikoa likatasun likido sartu kontzeptua zinematikoa biskositatea koefizientea ratioa bezain ezaugarri gehiago arina dentsitate to ì. the zinematikoa biskositatea balioa Stokes neurtua (1 Class = 1 cm ^ (2) / c).

Biskositate koefizientea zenbakiaren trafikoa denbora unitateko mugitzen gas eraman norabide batean kopuru berdina da perpendikularra mugimendua, area unitateko mugimenduaren abiadura abiadura unitate bakoitzeko desberdina da unitate luzera bakoitzeko bereizita gas geruza da. Biskositatea koefizientea mota eta egoera materiala (tenperatura eta presioa) araberakoa da.

biskositate dinamikoa eta zinematikoa likido eta gasen likatasuna, neurri handi batean tenperaturaren araberakoa izango da. Zen nabaritu bai koefizientea tenperaturaren handitzea likido jaregiten eta, alderantziz batera jaitsiera hori, handitzen tenperatura bezala igotzen - gasak da. menpekotasun hau ez bezala da tantaren likido eta gas molekula elkarrekintza izaera fisikoa azaldu daiteke.

esanahi fisikoa

gas biskositatea fenomenoaren molekularreko teoria zinetikoa ikuspuntutik, izan ere, ausazko molekula mozioa dela eta ertaineko mugitzen gertatzen dela lerrokatzea abiadura desberdinetan geruza dago. Horrela, norabide batean lehen geruza aldameneko baino azkarrago mugitzen bada, bigarren geruza bat agertutako, bigarrena geruza lehen azkarrago molekula mugitzen, eta alderantziz.

Beraz, lehenengo geruza joera bigarren geruza mugimendua, eta bigarren azkartzeko - lehen mugimendua motela. Horrela, lehenengo geruza mugimendua zenbateko osoa murriztu egingo dira, eta bigarren - handitzeko. ondorioz motion kantitatea honek aldaketa da biskositatea gasak den koefizientea ezaugarri.

tantaren The gasak ez bezala, neurri handiagoan barneko marruskadura intermolecular indar ekintza. Eta, tantaren likido molekula arteko distantzia geroztik txikia da aldean gas inguruneak, molekularreko elkarrekintza indarrak berriz bezala - esanguratsuak. likidoaren molekulak, baita solidoen molekulak, oreka puntu gertu bitarteko. Hala ere, likidoak ere, xedapen horiek ez dira geldi. Denbora-tarte bat likido molekula bortizki posizio berri bat sartu ondoren. eta, aldi horretan zehar molekula posizioa likidoa ez da aldatuko egun, garai "likidatzen bizitza" deitzen.

Molekulen arteko indarrak araberakoa nabarmen likido motaren. substantzia biskositatea txikia bada, deritzo "flowable", fluxua koefizientea eta arina biskositatea dinamiko gisa - da alderantziz proportzionala. Aitzitik, biskositate handia duten material baten gogortasuna mekaniko bat izan daiteke, eta, adibidez, erretxin. substantzia biskositatea nabarmen berriz ezpurutasunak eta haien zenbatekoak eta tenperatura konposizioa araberakoa da. Tenperatura handituz kantitatea "egoneko bizitza" denbora murriztu egiten da, horrela arina biskositatea beherapenak eta substantzia baten mugikortasuna areagotuz.

Biskositate fenomenoa, baita molekularreko garraio beste fenomeno (difusio eta eroankortasun termikoa) prozesua atzeraezina horren gehienezko entropia eta doan energia minimoa dagokion oreka egoera baten lorpena eramaten da.