Сұйықтықтың динамикалық тұтқырлығы. оның физикалық және механикалық мағынасы қандай?

сұйық жеке дене, оған еркін шағын әсер оның пішінін өзгерту қабілеті ретінде анықталады. Әдетте сұйықтықтар мен газдар тамшылатып екі негізгі түрі бар. Тамшылатып сұйықтық - әдеттегі мағынада сұйық: сондықтан су, керосин, мұнай, мұнай және. Газ тәріздес сұйықтықтарды - қалыпты жағдайында, мысалы, болып газдар, мысалы, ауа, азот, пропан, оттегі, газ тәріздес күйдегі заттар.

Бұл қосылыстар бірімен молекулалардың өзара іс-қимыл молекулалық құрылымы мен түрі ерекшеленеді. Алайда, механиканың тұрғысынан, олар үздіксіз БАҚ болып табылады. Ал, өйткені бұл, олар кейбір жалпы механикалық сипаттамаларын анықтады үшін: тығыздығы және нақты гравитациялық; және негізгі физикалық қасиеттері: ғын, жылу кеңейту, үзілуге беріктігі, беріктігі үстіңгі жағының және тұтқырлығы.

тұтқырлығы сәйкес меншік түсіну сұйық заттың жылжымалы төтеп немесе бір-біріне өз қабаттарын ауыстырады. ұғымының мәні пайда болып үйкеліс күштерінің олардың салыстырмалы қозғалыс кезінде сұйықтықтың ішіндегі әр түрлі қабаттарының арасындағы. «Сұйықтық динамикалық тұтқырлық» түсінігі және оның «кинетикалық тұтқырлығы» ажырата. Келесі, жақынырақ көзқараспен, бұл ұғымдардың арасында қандай айырмашылық болып табылады.

Негізгі ұғымдар мен өлшемі

қозғалыс перпендикуляр бағытта жалпылама сұйықтық қабаттарының жылдамдығы және олардың байланыс саласындағы С. тікелей пропорционалды Бұл күш актілерді бір-бірімен сабақтас топтары қатысты қозғалатын бастап туындайды тұтқыр күші F, және Ньютон теңдеуде білдірді аналитикалық болып табылады

F = мкСм (ΔV) / (құлдырауында),

онда (ΔV) / (құлдырауында) = Г.В. - жылжымалы сегменттерге қалыпты бағытта жылдамдығы градиент.

барабарлық коэффициенті μ - динамикалық тұтқырлығы, немесе жай ғана тұтқырлығы жалпыланған сұйықтық болып табылады. Ньютонның теңдеулер бастап ол

μ = F / (S GV ∙).

1 Динаның жылы қабаты үйкеліс күші актілерді бір шаршы сантиметрге жылы қондырғысында жылдамдығы градиент Г.В. = 1 см / сек орта тұтқырлығы ретінде анықталады тұтқырлығы физикалық өлшеу жүйесі блок, жылы. Тиісінше, осы жүйеде бірлік өлшемі дин ∙ с ∙ см ^ көрінеді (- 2) = R ∙ см ^ (- 1) ∙ с ^ (- 1).

Бұл шара динамикалық тұтқырлығы қалыптылық (P) деп аталады.

1 P = 0,1 Pas ∙ с = 0,0102 кгс ∙ ∙ м ^ (- 2).

Қолдану және аз бірлік, атап айтқанда: P 1 = 100 centipoises (п.ғ.к.) = 1000 мПа (millipuaz) 1000000 INC (mikropuaz) =. (- 2) ∙ м ^ бар ∙ кгс отырып тұтқырлығы құны бірлігіне арналған техникалық жүйесінде.

онда бірлік жылдамдықпен градиент Г.В. = 1 м / с 1 N (Ньютон) сұйық қабаты актерлік үйкеліс күшінің шаршы метріне 1 м орта тұтқырлығы ретінде анықталады тұтқырлығы халықаралық жүйелік блок, жылы. М өлшемі құндылықтар SI бар ^ ∙ - (1) кг ∙ м ^ көрінеді (- 1).

Мұндай динамикалық тұтқырлығы сұйықтық ретінде одан әрі сипаттамалары сұйықтық тығыздығы үшін кинематикалық тұтқырлығы коэффициенті μ қатынасы ретінде ұғымын енгізді. кинематикалық тұтқырлығын мәні Стокс (1-ші класс = 1 см ^ (2) / с) өлшенеді.

қозғалыс жылдамдығы ұзындығының бірлігіне бөлінген газ қабаттарының ішіне жылдамдығының бірлігіне айырмашылығы кезде тұтқырлығы коэффициенті аудан бірлігіне, қозғалыс перпендикуляр бағытта уақыт бірлігінде қозғалатын газ тасымалданатын трафик санына сан жағынан тең болып табылады. Тұтқырлығы коэффициенті материал (температура және қысым) түріне және жағдайына байланысты.

Динамикалық тұтқырлық және үлкен дәрежеде сұйықтықтар мен газдардың кинематикалық тұтқырлығы, температурасына байланысты. газдар үшін - Ол, керісінше, температура көтерілген кезде артып сұйықтық тастау және арттыру температурасы екі коэффициенті төмендеуі деп атап өтті. Бұл тәуелділік айырмашылығы тамшы сұйықтықтар мен газдар молекулаларының өзара іс-қимыл физикалық табиғаты түсіндіруге болады.

физикалық мағынасы

газдар тұтқырлығы құбылыстың молекулярлық кинетикалық теориясының тұрғысынан салдарынан молекулалардың кездейсоқ қозғалысына орта қозғалатын түрлі жылдамдықпен теңестіру қабаттарын жүреді. табылатындығында Осылайша, бағытта бірінші қабаты екінші қабаты, екінші қозғалатын тезірек молекуласының бірінші қабаты, және керісінше оған іргелес қарағанда тезірек қозғалатын болса.

Сондықтан, бірінші қабаты екінші қабатының қозғалысы, және екінші жеделдету ұмтылады - бірінші қозғалысын баяулату үшін. Осылайша, бірінші қабатының қозғалыс жалпы сомасы азаяды, ал екінші болады - арттыру. қозғалыс осы санының нәтижесінде өзгеруі газдар үшін тұтқырлығы коэффициенті сипатталады.

газдар айырмашылығы тамшы, молекулааралық күштер әсерінен көп дәрежеде ішкі үйкеліс. айтарлықтай - Ал, сұйық тамшысының молекулалар арасындағы қашықтық газ тәріздес орталардың, молекулалық өзара іс-қимыл күштері ал салыстырғанда аз, өйткені. сұйықтықтың молекулалары, сондай-ақ тепе-теңдік нүктелері жақын дейін қатты денелердің молекулалары. Алайда, сұйықтықтарды, осы ережелер стационарлық емес. белгілі бір уақыт кезеңінен кейін сұйық молекуласы кенеттен жаңа жағдайына. сұйық молекулаларының позиция өзгерте алмайды, оның барысында Сонымен қатар,, уақыт «өмірді шешіледі» деп атады.

Молекулааралық күштер сұйықтың түріне айтарлықтай тәуелді. кері пропорционал - заттың тұтқырлығы аз болса, онда ол ағыны коэффициенті және сұйықтықтың динамикалық тұтқырлық ретінде, «Сусымалы» деп аталады. Керісінше, жоғары тұтқырлығы бар материалдық, мысалы, шайыр, сондай-ақ, механикалық қаттылығын болуы мүмкін. заттың тұтқырлығы айтарлықтай қоспалардың және олардың сомасын құрамы мен температурасына байланысты, ал. арттыру температурасы саны «отырықшы өмір» уақыт осылайша сұйық тұтқырлығы азаяды және зат ұтқырлығын арттыру, азаяды.

тұтқырлығы құбылыс, сондай-ақ басқа да молекулалық көлік құбылыстар (диффузия және жылу өткізгіштігінің) максималды энтропия және еркін энергияның минимумына сәйкес тепе-теңдік жағдайы жетуге әкеледі қайтымсыз процесс болып табылады.