Care este vâscozitatea măsurată
Vâscozitate proprietate lichid (sau gaz) pentru rezistența la curgere.
Vâscozitatea este, de asemenea, considerat ca fiind unul dintre fenomenele de transport care determină disiparea de energie în timpul deformare a mediului. Vâscozitatea Solide posedă o serie de caracteristici și de obicei, luate separat (vezi frecarea internă).
In curgerea unui fluid laminară între două plăci paralele, dintre care unul este staționar în timp ce celelalte se deplasează cu rata ν strat molecular direct adiacent la placa inferioară rămâne staționară și stratul adiacent la placa superioară se va deplasa la o viteză maximă (Fig.) . Caracterizat prin γ gradient de debit de fluid? = D v / dz, indicând rata de schimbare a vitezei de la strat la strat, în direcția perpendiculară pe deplasarea lichidului. ? Dacă viteza variază liniar, atunci γ = v / d, unde d - distanța dintre plăci. Amploarea γ este, de asemenea, numit rata de forfecare.
Raportul stabilit Newton, valabil numai în cazul în care η este independentă de viteza de forfecare. Mediul în care această condiție sunt numite newtoniene (a se vedea de fluid newtonian).
Unitatea de viscozitate dinamică este SI Pa.s [GHS - poise (dyn · s / cm2) 1 poise = 0,1 Pa · s]. Magnitudinea φ = 1 / r |, viscozitatea inversă numită fluiditate. De asemenea, este adesea considerată o viscozitate cinematică ν = η / ρ (unde ρ - densitatea substanțelor), măsurată în m 2 / s (SI) și Stokes (GHS). Vâscozitatea lichidelor și gazelor se măsoară cu ajutorul unui viscozimetru (vezi Viscometry).
Vâscozitatea gazului ideal este dată de: η = (1/3) mil. unde m - masa moleculei, n - numărul de molecule pe unitatea de volum. - viteza medie a moleculelor. - calea medie liberă a moleculei.
Viscozitatea gazului este mărită prin încălzire, și viscozitatea lichidelor, invers, scade. Acest lucru se datorează diferitelor mecanisme moleculare ale viscozității în aceste sisteme. Există două mecanisme de transfer de impuls: cinetică (presupunând că nu coliziuni între molecule) și coliziune. Primul este predominant într-un gaz rarefiat, al doilea - în gazul dens și fluid.
Distanța dintre moleculele de gaz este gama mult mai mare de forțe moleculare, astfel încât vâscozitatea gazelor - o consecință a mișcării aleatoare (termică) a moleculelor, în care moleculele trec de la strat la strat, încetinirea fluxului. Deoarece viteza medie a moleculelor. crește cu temperatura, vâscozitatea crește cu gazele de încălzire în creștere.
Lichidele de vâscozitate, unde distanța dintre moleculele este mult mai mică decât în gazele, cauzată în principal de interacțiuni intermoleculare, limitând mobilitatea moleculelor. Cu creșterea temperaturii facilitează mișcarea relativă între moleculele devin interacțiunile intermoleculare mai slabe și, prin urmare, scade frecarea internă a fluidului.
vâscozitatea fluidului este determinată de mărimea și forma moleculelor, poziția lor relativă și puterea interacțiunilor intermoleculare. Vâscozitatea depinde de structura chimică a moleculelor de lichid. Astfel, vâscozitatea substanțelor organice crește odată cu introducerea grupelor polare în moleculă și bucle. În seria omoloagă (hidrocarburi saturate, alcooli, acizi organici și așa mai departe. P.), Viscozitatea compușilor crește odată cu creșterea greutății moleculare.
Vâscozitatea soluțiilor depinde de concentrațiile lor și pot fi fie mai mare sau mai mică decât viscozitatea solventului pur. Viscozitate extrem suspensii diluate depinde liniar de fracția de volum a particulelor în suspensie φ: η = η0 (1 + αφ) (formula Einstein) unde η0 - vâscozitatea mediului de dispersie. Coeficientul depinde de subunitatea forma particulelor; în special, pentru α = 2,5 particule sferice. O dependență similară a viscozității în fracția de volum observată în soluțiile proteine globulare.
Viscozitatea poate varia în limite largi. Următoarele sunt câteva valori ale viscozității de lichide și gaz, la o temperatură de 20 ° C (10 -3 Pa.s): Gaze - H 0,0088, 0,0175, azot, oxigen, 0,0202; fluid - apa 1.002, 1.200 alcool, mercur 1.554, 2.030 nitrobenzen, glicerina 1.485.
Cea mai mare viscozitate scăzută are heliu lichid. La o temperatură de 2172 K se continuă într-o stare superfluid, în care viscozitatea este egală cu zero (vezi belșug). Gaze de vâscozitate de sute de ori mai mică decât viscozitatea fluidelor convenționale. Vascozitatea metalelor topite, în ordinea de mărime este aproape de vâscozitatea fluidelor convenționale.
Posedă soluții cu viscozitate mare și se topește polimer. Vâscozitatea soluțiilor diluate de polimer chiar vâscozități semnificativ mai mari decât compușii cu greutate moleculară mică. Acest lucru se datorează faptului că dimensiunile macromoleculele polimerice sunt atât de mari încât porțiuni diferite ale aceluiași macromoleculă sunt în straturi se deplasează la viteze diferite, ceea ce determină rezistența la curgere suplimentară. Vascozitatea soluții mai concentrate de polimeri este chiar mai mare datorită entanglementului dintre macromoleculele înșiși. vascozimetric soluții bazate pe o modalitate de a evalua polimeri cu greutate moleculară.
Prezența în soluție a structurilor polimerilor spațiale formate prin cuplarea macromoleculelor, rezultând în așa numita vâscozitate structurală, care (în contrast cu vâscozitatea lichidelor newtoniene) depinde de trecerea de tensiune (sau viteză) (vezi reologie). În cazul în care lichidul structurat activitatea forțelor externe este consumat nu numai pentru a depăși frecarea internă, dar, de asemenea, cu privire la defalcarea structurii.