तरल पदार्थ के गतिशील चिपचिपापन। इसके भौतिक और यांत्रिक अर्थ क्या है?

तरल भौतिक शरीर है, उस पर एक मनमाने ढंग से छोटे प्रभाव पर अपने आकार को बदल करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। आम तौर पर तरल पदार्थ और गैसों ड्रिप के दो मुख्य प्रकार हैं। ड्रिप तरल पदार्थ - सामान्य अर्थों में एक तरल पदार्थ: पानी, मिट्टी का तेल, तेल और इतने पर। गैसीय तरल पदार्थ - गैसों जो सामान्य परिस्थितियों कर रहे हैं के तहत, उदाहरण के लिए, इस तरह के हवा, नाइट्रोजन, प्रोपेन, ऑक्सीजन के रूप में गैसीय पदार्थों।

इन यौगिकों आणविक संरचना और एक दूसरे के साथ अणुओं की बातचीत के प्रकार में मतभेद है। हालांकि, यांत्रिकी की दृष्टि से, वे निरंतर मीडिया कर रहे हैं। और इस वजह से, वे कुछ आम यांत्रिक विशेषताओं की पहचान के लिए: घनत्व और विशिष्ट गुरुत्व; और बुनियादी भौतिक गुणों: दबाव, थर्मल विस्तार, तन्य शक्ति, ताकत सतह तनाव की और चिपचिपाहट।

चिपचिपापन के तहत समझ में एक संपत्ति एक तरल पदार्थ की रपट का विरोध या एक दूसरे के लिए इसकी परतों बदलाव। अवधारणा के सार की घटना है घर्षण बलों उनके सापेक्ष गति के दौरान तरल पदार्थ के भीतर विभिन्न परतों के बीच। "तरल पदार्थ के गतिशील चिपचिपापन" और उसके "गतिज चिपचिपापन" की अवधारणा के बीच भेद। इसके बाद, बारीकी से देखने के, इन अवधारणाओं के बीच अंतर क्या है।

बुनियादी अवधारणाओं और आयाम

चिपचिपा बल एफ, जो सामान्यीकृत तरल पदार्थ की एक दूसरे को आसन्न परतों के सापेक्ष घूम रहा से उत्पन्न होती है सीधे परतों के वेग और उनके संपर्क क्षेत्र एस गति करने के लिए खड़ा एक दिशा में यह बल के अनुपात में होती है, और व्यक्त किया जाता है में न्यूटन समीकरण विश्लेषणात्मक है

एफ = μS (ΔV) / (Δn),

जहां (ΔV) / (Δn) = जीवी - दिशा चलती क्षेत्रों के लिए सामान्य में वेग ढाल।

समानता गुणांक μ - गतिशील चिपचिपापन, या बस चिपचिपापन सामान्यीकृत तरल पदार्थ है। न्यूटन के समीकरणों से यह है

μ = एफ / (एस ∙ जीवी)।

चिपचिपाहट की शारीरिक माप प्रणाली इकाई माध्यम की चिपचिपाहट, के रूप में परिभाषित में जो इकाई वेग ढाल जीवी = 1 सेमी / परत घर्षण बल कृत्यों के प्रति वर्ग सेंटीमीटर 1 डाएन में सेकंड में में। (- 2) = r ∙ सेमी ^ तदनुसार, इस प्रणाली में इकाई के आयाम में डाइन ∙ रों ∙ सेमी ^ व्यक्त किया जाता है (- 1) ∙ रों ^ (- 1)।

इस उपाय से एक गतिशील चिपचिपापन शिष्टता (पी) कहा जाता है।

1 पी = 0.1 पस ∙ मीटर के साथ ∙ c = 0.0102 kgf ∙ ^ (- 2)।

लागू करें और छोटी इकाइयों, अर्थात्: पी 1 = 100 centipoises (सीपीएस) = 1000 MPAs (millipuaz) = 1000000 कांग्रेस (mikropuaz)। चिपचिपापन मूल्य की इकाई के लिए तकनीकी प्रणाली ∙ मीटर के साथ kgf ∙ लेने में ^ (- 2)।

चिपचिपाहट के अंतरराष्ट्रीय प्रणाली इकाई माध्यम की चिपचिपाहट, जो इकाई वेग ढाल जीवी = 1 m / s पर में 1 एन (न्यूटन) के तरल परत अभिनय घर्षण बल के प्रति वर्ग मीटर 1 मीटर के रूप में परिभाषित किया। में μ का आयाम मान एसआई किलो ∙ m ^ में व्यक्त किया है (- 1) ^ ∙ साथ (- 1)।

इस तरह के विज्ञान सम्बन्धी चिपचिपाहट गुणांक के अनुपात के रूप में गतिशील दलदलापन तरल शुरू की अवधारणा के रूप में इसके अलावा विशेषताओं द्रव घनत्व के μ। विज्ञान सम्बन्धी चिपचिपाहट का मूल्य स्टोक्स में मापा (1 वर्ग = 1 सेमी ^ (2) / सी)।

चिपचिपापन गुणांक जब आंदोलन को गति गैस परतों प्रति इकाई लंबाई अलग में प्रति वेग की इकाई अलग है, आंदोलन करने के लिए खड़ा संख्यानुसार एक दिशा में प्रति इकाई समय चल रही गैस में किए गए यातायात की संख्या के बराबर है प्रति इकाई क्षेत्र। चिपचिपापन गुणांक तरह की और सामग्री (तापमान और दबाव) की स्थिति पर निर्भर करता है।

गतिशील चिपचिपापन और तरल पदार्थ और गैसों के कीनेमेटीक्स चिपचिपापन, एक बड़ी हद तक तापमान पर निर्भर हैं। यह देखा गया था कि दोनों तरल छोड़ने के लिए तापमान में वृद्धि और, इसके विपरीत के साथ गुणांक कमी, तापमान के रूप में बढ़ जाती है बढ़ जाता है - गैसों के लिए। इस निर्भरता के विपरीत छोटी बूंद तरल पदार्थ और गैसों में अणुओं की बातचीत का भौतिक प्रकृति से समझाया जा सकता।

भौतिक अर्थ

गैसों चिपचिपापन घटना की आणविक गतिज सिद्धांत के दृष्टिकोण से तथ्य यह है कि अणुओं की अनियमित गति की वजह से चलती मध्यम अलग अलग गति के संरेखण परतों होता है में निहित है। इस प्रकार, यदि एक दिशा में पहली परत दूसरी परत के सिवा आसन्न की तुलना में तेजी से आगे बढ़, दूसरे की पहली परत तेजी से अणु चलती, और इसके विपरीत।

पहले के आंदोलन धीमा करने के लिए - इसलिए, पहली परत दूसरी परत के आंदोलन, और दूसरा तेजी लाने के लिए जाता है। इस प्रकार, पहली परत के आंदोलन की कुल राशि में कमी होगी, और दूसरा - बढ़ाने के लिए। गति की इस मात्रा में जिसके परिणामस्वरूप परिवर्तन गैसों के लिए एक चिपचिपापन गुणांक की विशेषता है।

छोटी बूंद गैसों के विपरीत, अंतरआणविक बल की कार्रवाई के द्वारा एक बड़ी हद तक के आंतरिक घर्षण। महत्वपूर्ण - और, तरल छोटी बूंद के अणुओं के बीच की दूरी के बाद से छोटे गैसीय वातावरण, आणविक बातचीत बलों जबकि की तुलना में है। तरल के अणुओं, साथ ही ठोस का अणु, संतुलन अंक के पास लेकर। हालांकि, तरल पदार्थ में, इन प्रावधानों नहीं स्थिर रहे हैं। एक निश्चित समय की एक नई स्थिति में तरल अणु अचानक अवधि के बाद। एक ही समय है, जिसके दौरान तरल में अणुओं की स्थिति में परिवर्तन नहीं होता है, समय यह "स्थिर जीवन" कहा जाता है।

अंतरआणविक बल तरल के प्रकार पर काफी निर्भर करते हैं। तो पदार्थ का चिपचिपापन छोटा है, यह कहा जाता है "flowable", प्रवाह गुणांक और तरल पदार्थ के गतिशील चिपचिपापन के रूप में - विपरीत आनुपातिक है। इसके विपरीत, एक उच्च चिपचिपाहट के साथ एक सामग्री एक यांत्रिक कठोरता, के रूप में, उदाहरण के लिए, राल हो सकता है। पदार्थ का चिपचिपापन, जबकि काफी दोष और उनके मात्रा और तापमान की संरचना पर निर्भर करता है। तापमान बढ़ने के साथ मात्रा "आसीन जीवन" समय कम हो जाता है, जिससे तरल पदार्थ चिपचिपाहट कम हो जाती है और एक पदार्थ की गतिशीलता बढ़ रही है।

चिपचिपाहट की घटना है, साथ ही अन्य आणविक परिवहन घटनाएं (प्रसार और तापीय चालकता) एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है जो एक संतुलन राज्य अधिकतम एन्ट्रापी और मुक्त ऊर्जा न्यूनतम करने के लिए इसी की प्राप्ति के लिए होता है।