Nguvu mnato wa maji. Ni nini maana yake ya kimwili na mitambo?

kioevu hufafanuliwa kama mwili wa kimwili, uwezo wa kubadilisha sura yake katika ushawishi kiholela ndogo juu yake. Kwa kawaida kuna aina mbili kuu za vinywaji na gesi matone. Matone ya maji - maji katika akili ya kawaida: maji, mafuta mafuta ya taa, mafuta na kadhalika. Gesi maji maji - gesi ambayo katika hali ya kawaida ni, kwa mfano, vitu gesi kama vile hewa, nitrojeni, propane, oksijeni.

Michanganyiko hii tofauti katika Muundo wa molekuli na aina ya mahusiano ya molekuli na kila mmoja. Hata hivyo, kuanzia hatua ya mtazamo wa mechanics, ni kuendelea vyombo vya habari. Na kwa sababu hiyo, kwa sababu kutambuliwa baadhi ya kawaida tabia ya mitambo: wiani na mvuto maalum, na msingi tabia za kimaumbile: mgandamizo, upanuzi mafuta, nguvu tensile, nguvu ya mvuto wa uso na mnato.

Chini ya mnato kuelewa mali ya dutu kioevu kupinga sliding au kuhama tabaka zake za kila mmoja. kiini cha dhana hiyo ya tukio la vikosi msuguano kati ya tabaka mbalimbali ndani ya maji wakati wa mwendo jamaa zao. Kutofautisha kati ya dhana ya "nguvu mnato wa maji" na yake "kinetic mnato". Kisha, kuangalia kwa karibu, ni nini tofauti kati ya dhana hizi.

dhana ya msingi na mwelekeo

KINATACHO nguvu F, ambayo inatokana na kusonga jamaa na kila mmoja tabaka karibu wa maji wa jumla ni moja kwa moja sawia na kasi ya tabaka na kuwasiliana yao eneo S. Hii vitendo nguvu katika mwelekeo wima mwendo, na walionyesha katika Newton equation ni kiuchambuzi

F = μS (ΔV) / (Δn),

ambapo (ΔV) / (Δn) = GV - kasi gradient katika mwelekeo kawaida makundi ya kusonga mbele.

uwiano mgawo μ - ni mnato nguvu, au tu mnato wa jumla maji. Kutoka milinganyo Newton ni

μ = F / (S ∙ GV).

Katika mwili kipimo mfumo kitengo cha mnato hufafanuliwa kama mnato wa kati, ambapo katika kitengo kasi gradient GV = 1 cm / sec kwa sentimita za mraba wa safu msuguano nguvu vitendo katika 1 Dyne. Kwa hiyo, mwelekeo wa kitengo katika mfumo huu ni walionyesha katika dynes ∙ s ∙ cm ^ (- 2) = r ∙ cm ^ (- 1) ∙ s ^ (- 1).

Hatua hii inaitwa nguvu mnato poise (P).

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

Weka na vitengo vidogo, yaani: P 1 = 100 centipoises (cps) = 1000 MPAs (millipuaz) = 1000000 INC (mikropuaz). Katika mfumo wa kiufundi kwa ajili ya kitengo cha thamani mnato kuchukua kgf ∙ kwa ∙ m ^ (- 2).

Katika mfumo wa kimataifa wa kitengo cha mnato hufafanuliwa kama mnato wa kati, ambapo katika kitengo kasi gradient GV = 1 m / s kwa 1 m kwa mita ya mraba ya maji safu kaimu msuguano nguvu ya 1 N (Newton). mwelekeo thamani za μ katika SI ni walionyesha katika kg ∙ m ^ (- 1) ^ ∙ kwa (- 1).

tabia zaidi, kwa mfano dhana nguvu mnato kioevu ilianzishwa kama uwiano wa kinematic mnato mgawo μ na uzito wa maji. Thamani ya mnato kinematic kupimwa katika Stokes (1 Hatari = 1 cm ^ (2) / c).

mnato mgawo ni kiidadi sawa na idadi ya magari hubebwa kwenye gesi kusonga kwa wakati kitengo katika mwelekeo wima harakati, kwa eneo kitengo wakati harakati kasi hutofautiana kwa kitengo cha kasi katika tabaka gesi kutengwa kwa urefu kitengo. Mnato mgawo inategemea aina na hali ya nyenzo (joto na shinikizo).

Dynamic mnato na mnato kinematic wa kimiminika na gesi, kwa kiasi kikubwa hutegemea joto. Ilikuwa niliona kwamba wote mgawo kupungua na kuongezeka kwa joto kwa kuacha maji na, kinyume chake, kuongezeka kama joto kuongezeka - kwa ajili ya gesi. Tofauti na utegemezi hii inaweza kuelezwa kwa asili ya kimwili ya mahusiano ya molekuli katika vinywaji droplet na gesi.

maana ya kimwili

Kutokana na mtizamo wa nadharia Masi kinetic wa gesi mnato uzushi liko katika ukweli kwamba kusonga kati kutokana na mwendo random ya molekuli hutokea tabaka alignment ya kasi tofauti. Hivyo, kama safu ya kwanza katika mwelekeo kusonga kwa kasi zaidi kuliko karibu dharura safu ya pili, safu ya kwanza ya pili kusonga kwa kasi ya molekuli, na kinyume chake.

Kwa hiyo, safu ya kwanza huelekea kuongeza kasi harakati ya safu ya pili, na wa pili - kupunguza harakati ya kwanza. Hivyo, jumla ya kiasi cha harakati ya safu ya kwanza kupungua, na wa pili - kuongezeka. mabadiliko kusababisha kiasi hiki cha mwendo ni sifa ya mnato mgawo wa gesi.

droplet tofauti gesi, msuguano wa ndani ya upana zaidi na hatua ya vikosi vya intermolecular. Na, tangu umbali kati ya molekuli ya droplet kioevu ni ndogo ikilinganishwa na mazingira ya gesi, Masi mwingiliano vikosi wakati - kubwa. molekuli za maji, pamoja na molekuli za yabisi, kuanzia karibu pointi msawazo. Hata hivyo, katika liquids, vifungu hivi si stationary. Baada ya kipindi cha muda fulani maji molekuli ghafla katika nafasi mpya. Wakati huo huo, wakati ambao nafasi ya molekuli katika kioevu haibadiliki, wakati aliita "makazi maisha".

vikosi intermolecular hutegemea kwa kiasi kikubwa juu ya aina ya kioevu. Kama mnato wa dutu ni ndogo, inaitwa "flowable", na kati yake mgawo na mnato nguvu ya maji - ni inversely sawia. Kwa upande mwingine, nyenzo na mnato juu anaweza kuwa na ugumu wa mitambo, kama, kwa mfano, resin. mnato wa dutu wakati kwa kiasi kikubwa hutegemea muundo wa uchafu na kiasi yao na joto. Katika kuongezeka kwa joto kiasi "sedentary maisha" wakati ni mdogo, na hivyo kuongeza maji mnato kupungua na uhamaji wa dutu.

uzushi wa mnato, pamoja na mambo mengine Masi usafiri (utbredningen na mafuta conductivity) ni mchakato Malena ambayo inaongoza kwa mafanikio ya msawazo hali sambamba na entropy upeo na bure nishati kiwango cha chini.