Sıvının dinamik yoğunluktur. fiziksel ve mekanik anlamı nedir?

Sıvı fiziksel gövde üzerinde bir keyfi küçük etkisi de şeklini değiştirme yeteneği olarak tanımlanır. Genellikle sıvılar ve gazlar damla iki ana türü vardır. Damla sıvı - zamanki anlamda bir sıvı: su, gazyağı yağ, petrol ve. Gaz halindeki sıvıları - gazlar normal olan durumlardır altında, örneğin, hava, azot, propan, oksijen gibi gaz halindeki maddeler.

Bu bileşikler, molekül yapısı ve moleküllerin birbirleri ile etkileşim tipleridir. Bununla birlikte, mekanik bakış açısından, bu sürekli ortamlardır. Ve bu nedenle, onlar bazı ortak mekanik özelliklerini tespit için: yoğunluk ve özgül ağırlığı; ve temel fiziksel özellikleri: sıkıştırılabilirlik, termal genleşme, çekme mukavemeti, dayanıklılık , yüzey geriliminin ve viskozite.

viskozite altında bir özellik anlama sıvı bir maddenin, kayma direnç veya birbirine katmanlarını kaydırır. kavramının özü oluşmasıdır sürtünme kuvvetleri göreli hareketi esnasında sıvı içindeki farklı katmanlar arasında. "Akışkanın dinamik viskozite" ve "kinetik viskozitesi" kavramı ayırt. Sonra, daha yakından bakmak, bu kavramlar arasındaki fark budur.

Temel kavramlar ve boyut

Newton denklemi analitik olduğu genelleştirilmiş sıvının birbirine bitişik katmanlara göre hareket etmesini ortaya Viskoz F kuvveti doğrudan tabakaların hız ve temas alanı S harekete dik bir yönde bu kuvvet etki ile doğru orantılıdır ve eksprese edilen

F = uS (ΔV) / (An),

burada (ΔV) / (An) = GV - hareket eden kesimleri normal yönde hız gradyanı.

orantı katsayısı μ - dinamik viskozite, ya da sadece viskozite genelleştirilmiş bir sıvıdır. Newton'un denklemlerinden öyle

μ = K / (S ∙ GV).

ortamın viskozitesi olarak tanımlanan viskozite fiziksel ölçüm sistemi biriminde 1 dyne tabaka sürtünme kuvveti eylemlerin santimetre karesi başına birimi hız gradyanı GV = 1 cm / sn olduğu. (- 2) = r ∙ cm ^ Buna göre, bu sistemde biriminin boyutu din ∙ s ∙ cm ^ olarak ifade edilir (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Bu önlem, bir dinamik viskozitesi poise (P) olarak adlandırılır.

1 p = 0.1 Pas ∙ m c = 0.0102 kgf ∙ ∙ ^ (- 2).

yani, uygulama ve daha küçük birimler: P 1 = 100 centipoise (cps) = 1000 mPas (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). ∙ m kgf ∙ alma viskozite değerinin birimi için teknik sistemde ^ (- 2).

birimi hız gradyanı GV = 1 m / s olan 1 N (Newton) bir sıvı tabaka etki eden sürtünme kuvveti metrekare başına 1 m ortamın viskozitesi olarak tanımlanan viskozite uluslararası sistem ünitesinde. içinde u nin boyut değerleri SI kg ∙ m ^ olarak ifade edilir (1 -) ^ ∙ ile (- 1).

Kinematik viskozite katsayısı sayısına oranı olarak dinamik viskozitesi, sıvı içeri kavram olarak diğer özellikleri akışkan yoğunluğu için u. Stokes ölçülen kinematik viskozite değeri (1. sınıf = 1 cm ^ (2) / C).

hareket hızı, birim uzunluk başına ayrılan gaz tabakalarına hız birimi başına farklı olduğunda viskozite katsayısı, birim alan başına, dikey hareket bir doğrultuda birim zaman başına hareket eden gaz içinde taşınan trafik sayısına sayısal olarak eşittir. Viskozite katsayısı malzemenin (sıcaklık ve basınç) bir tür ve durumuna bağlıdır.

büyük ölçüde Dinamik viskozite ve sıvı ve gazların kinematik viskozite, sıcaklığa bağlıdır. gazlar için - Bu tersine, sıvı bırakarak artan sıcaklık ile katsayısı azalma, hem sıcaklık da artar olduğu fark edildi. Bu bağımlılık farklı damlacık sıvı ve gazlarında tamamlayıcı moleküller arasındaki etkileşimin fiziksel doğasına ile açıklanabilir.

fiziksel anlamı

Gazlar viskozite fenomen moleküler kinetik teorinin bakış açısından moleküllerin rastgele hareketi nedeniyle hareket ortama maddesinin farklı hızlarda hizalama tabakaları meydana gerçeğinde yatar. Bir yönde birinci tabaka, ikinci tabakanın, bitişik daha hızlı hareket Böylece, eğer ikinci birinci tabakası ya da tam tersi hızlı molekülü hareket ve.

ilk hareketi yavaş - Bu nedenle, birinci tabaka ikinci tabakanın hareketini ve ikinci hızlandırmak eğilimindedir. Bu durumda, birinci tabaka hareketi toplam miktarı azalır ve ikinci - geliştirmek için. Hareket bu miktarda ortaya çıkan değişiklik gazı olmak üzere bir viskozite katsayısı ile karakterize edilir.

gazların farklı damlacık, moleküller arası güçler hareketiyle büyük ölçüde iç sürtünme. önemli - gazlı ortamlar, moleküler etkileşim güçleri süre ile karşılaştırıldığında ve sıvı damlacık molekülleri arasındaki mesafe azdır. denge noktalarında yakınında uzanan katıların sıvının moleküllerinin yanı sıra molekülleri. Ancak, sıvılarda, bu hükümler durağan değildir. yeni bir pozisyona sıvı molekül aniden belli bir süre sonra. sıvı içinde moleküllerin konumu değişmez sırasında aynı zamanda, anda, zaman "yerleşik hayat" denir.

Moleküller arası kuvvetler sıvının tipine önemli ölçüde bağlıdır. ters orantılıdır - maddenin viskozitesi küçük ise, akış katsayısı ve akışkanın dinamik viskozitesi, "akışkan" olarak adlandırılır. Bunun aksine, yüksek bir viskoziteye sahip bir malzeme, örneğin, olduğu gibi, reçine mekanik sertliğe sahip olabilir. maddenin viskozitesi, önemli ölçüde yabancı madde ve bunların miktarları ve sıcaklığın bileşimine bağlıdır. artan sıcaklık ile miktar "hareketsiz yaşam" zaman bu şekilde sıvı viskozitesi düşer ve bir maddenin hareketliliğini arttırabilmesidir azalır.

viskozite fenomeni, hem de diğer moleküler transport olayları (difüzyon ve ısı iletkenliği) maksimum entropi ve serbest enerji asgari karşılık gelen bir denge durumuna ulaşılmasına yol açan geri dönüşü olmayan bir işlemdir.