Dinaminis klampumas skysčio. Kas yra jo fizinio ir mechaninio jų prasmė?

Skystis yra apibrėžiama kaip fizinio kūno, gebėjimas keisti savo formą ne savavališkai mažą įtaką jai. Paprastai yra dviejų pagrindinių tipų skysčių ir dujų lašelinę. Lašinamas skystis - skystis įprastu prasme: vandens, žibalo naftos, naftos ir pan. Dujiniai skysčiai - dujas, kurios įprastomis sąlygomis yra, pavyzdžiui, dujinės medžiagos, pavyzdžiui, oru, azoto, propano, deguonies.

Šie junginiai skiriasi pagal molekulinę struktūrą ir tipą molekulių viena su kita sąveikos. Tačiau, žvelgiant iš mechanikos klausimu, jie nuolat žiniasklaida. Ir dėl šios priežasties, jie nustatė keletą bendrų mechaninių savybių: Tankis ir savitasis sunkis; ir pagrindiniai fizikinės savybės: suspaudžiamumą, šiluminio plėtimosi, atsparumas tempimui, stiprumo paviršiaus įtempties ir klampumo.

Pagal klampumo suprasti nuosavybė ir skystosios medžiagos atsispirti stumdomas ar perkelti savo sluoksnius tarpusavyje. Tam, kad idėja esmė yra pasireiškimas trinties jėgų tarp skirtingų sluoksnių viduje skysčio per jų santykinio judėjimo sąlygomis. Atskirti nuo "dinaminės klampos skysčio" ir jos "kinetinės klampos" koncepcija. Be to, atidžiau pažvelgti, kas yra tarp šių sąvokų skirtumas.

Pagrindinės sąvokos ir matmenys

Klampus jėga F, kuris kyla iš juda viena kitos atžvilgiu gretimų sluoksnių apibendrintas skysčio yra tiesiogiai proporcingas iš sluoksnių greičio ir jų kontakto sritis S. ši jėga veikia kaip statmena kryptimi pasiūlymą, ir išreikštas Niutonas lygtis yra analitiškai

F = nm (ΔV) / (Δn),

kur (ΔV) / (Δn) = GV - greitis gradientas kryptimi yra įprastinė judančių segmentų.

Proporcingumas koeficientas μ - yra dinaminis klampumas, arba tiesiog klampumo generalizuotos skystis. Nuo Niutono lygtis yra

μ = F / (S ∙ GV).

Fiziniame matavimo sistemos vieneto klampumo, apibrėžtą kaip terpės klampumo, kurioje ne vienetas greitis gradiento GV = 1 cm / sek vienam kvadratiniam centimetrui sluoksnio trinties jėga veikia 1 DYNE. Atitinkamai, vieneto dimensija šioje sistemoje yra išreikšta dynes ∙ ∙ -ų cm ^ (- 2) = r ∙ cm ^ (- 1) ∙ S ^ (- 1).

Ši priemonė yra vadinamas dinaminis klampumas puazų (P).

1 P = 0,1 Pa ∙ C = 0.0102 kgf ∙ ∙ su m ^ (- 2).

Taikomas ir smulkesnius vienetus, būtent: P 1 = 100 centipoises (cps) = 1000 mPa, (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). Į techninio sistemos, skirtos klampos vertės vieneto atsižvelgiant kgf ∙ ∙ su m ^ (- 2).

Tarptautinės sistemos vieneto klampumo, apibrėžtą kaip terpės klampumo, kurioje ne vieneto greitis gradiento GV = 1 m / s iki 1 m vienam kvadratiniam metrui skysčio sluoksnį veikiančios trinties jėgos 1 N (Newton). Aspektų vertės iš mkm į SI yra išreiškiamas kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ su (- 1).

Toliau charakteristikos, tokios kaip dinaminę klampumo skystis buvo įterpta sąvoka kaip kinematinio klampumo koeficiento santykis mkm yra nukreipta į skysčio tankio. Pagal kinematinio klampumo vertė, vertinant Stokes (1-ojo laipsnio = 1 cm ^ (2) / c).

Koeficientas Klampumas yra skaitinis dydis lygus su nešiojami judančio dujų per laiko vienetą kryptimi eismo skaičius statmena judėjimo, ploto vienetui, kai judėjimo greitis skiriasi vienetui greičio į dujų atskiriami sluoksniai, vienetinio ilgio. Klampumas koeficientas priklauso nuo rūšies ir būklės medžiagos (temperatūra ir slėgis).

Dinaminis klampumas ir kinematinės klampos skysčių ir dujų, didele dalimi priklauso nuo temperatūros. Buvo pastebėta, kad tiek koeficientas mažėja didėjant temperatūrą nuleisti skystį ir, atvirkščiai, didėja temperatūra pakyla - su dujomis. Skirtingai nuo šio priklausomybės galima paaiškinti fizinio pobūdžio molekulių lašelio skysčiams ir dujoms sąveikos.

Fizinis prasmė

Nuo molekulinės kinetinės teorijos dujos klampumo reiškinio požiūriu yra tai, kad juda vidutinės dėl atsitiktinio judėjimo molekulių atsiranda lygiavimo sluoksnius skirtingais greičiais. Tokiu būdu, jei pirmas sluoksnis kryptimi juda greičiau nei greta jo esanti antrasis sluoksnis, pirmasis sluoksnis antra juda greičiau molekulę, ir atvirkščiai.

Todėl pirmasis sluoksnis yra linkęs spartinti antrojo sluoksnio judėjimą, o antrasis - sulėtinti pirmasis judėjimą. Taigi, bendra suma judėjimo pirmojo sluoksnio mažės, o antrasis - didinti. Pakitusias šio judesio kiekio pasižymi kurio klampos koeficientas dujomis.

Lašelis skirtingai nuo dujų, vidinės trinties didesniu mastu pagal tarpmolekulinių pajėgų veiksmų. Ir, nuo atstumo tarp skysčio lašelio molekulių yra maža, palyginti su dujinių aplinkoje, molekulinių sąveikos jėgų, o - didelis. Skysčio molekulės, taip pat molekulės kietųjų dalelių, kurių dydis svyruoja netoli pusiausvyros kiekis. Tačiau, skysčių, šios nuostatos nėra stacionarus. Po tam tikro laiko skystis molekulė staiga į naują poziciją. Tuo pačiu metu, kurio metu iš molekulių padėtis skysčio nesikeičia, laikas jį pavadino "sėslus gyvenimas".

Tarpmolekuliniq pajėgos smarkiai priklauso nuo skysčio rūšies. Jei medžiagos klampumas yra maža, jis yra vadinamas "skysta", kaip srauto koeficiento ir dinaminės klampos skysčio - yra atvirkščiai proporcingas. Priešingai, medžiaga su didelio klampumo gali turėti mechaninį kietumą, kaip, pavyzdžiui, dervos. Medžiagos klampumas, o žymiai priklauso nuo priemaišų ir jų sumas ir temperatūros sudėtį. Didėjant temperatūrai kiekis "Sėdimas gyvenimo" laikas sumažėja, tokiu būdu didinant skysčių klampumo sumažėja ir medžiagos mobilumą.

Klampumas reiškinys, taip pat kitų molekulinių transporto reiškinius (difuzijos ir šilumos laidumo) yra negrįžtamas procesas, kuris veda į padėties pusiausvyrą, atitinkančio didžiausią entropijos ir laisvos energijos minimumo pasiekimo.