к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Вязкость

Вязкость - переноса явления, определяющие диссипацию энергии при деформации среды. Вязкость при деформациях сдвига наз. сдвиговой вязкостью, при деформации всестороннего сжатия - объёмной вязкостью, при одноосном растяжении - продольной вязкостью. Рассеяние энергии при сдвиговой вязкости происходит вследствие переноса импульса, при объёмной - путём обмена энергией между степенями свободы при изменении объёма. В результате вязкости возникают напряжения, пропорциональные скоростям деформаций. Количественной характеристикой вязкости являются коэффициент вязкости.

Коэффициент сдвиговой вязкости 1119919-350.jpg, обычно называемый вязкостью, определяется как коэф. пропорциональности между скоростью деформации сдвига 1119919-351.jpg (1119919-352.jpg- относит. деформация сдвига, t - время деформации) и возникающим при этом касательном вязком напряжении 1119919-353.jpg:

1119919-354.jpg

Это соотношение, установленное И. Ньютоном (I. Newton), справедливо только в том случае, когда 1119919-355.jpg не зависит от скорости деформации. Среды, для к-рых выполняется это условие, наз. ньютоновскими (см. Ньютоновская жидкость ).Коэф. сдвиговой вязкости равен импульсу, переносимому в единицу времени через единицу площади при 1119919-356.jpg. В системе СИ единица вязкости - паскаль-секунда [Па*с]. В гидродинамике часто пользуются понятием коэффициента кинематической вязкости 1119919-357.jpg (1119919-358.jpg -плотность), измеряемой в м2/с. Величину, обратную вязкости, иногда наз. текучестью.

Если касательные напряжения, возникающие в среде за счёт внеш. сил, поддерживаются равными вязким напряжениям, то в среде установится постоянный во времени градиент скорости - возникает ламинарное течение (рис. 1). Работа внеш. сил, уравновешивающих вязкие напряжения и поддерживающих стационарный поток, полностью переходит в тепло. Коэф. сдвиговой вязкости 1119919-359.jpg и мощность W, рассеиваемая в единице объёма за счёт вязкости, связаны соотношением 1119919-360.jpg.

1119919-370.jpg

Рис. 1. Схема ламинарного течения вязкой жидкости.

Коэф. объёмной вязкости 1119919-361.jpg определяется как коэф. пропорциональности между скоростью объёмной деформации и дополнит. давлением, возникающим в среде в результате нарушения термодинамич. равновесия (см. Сжимаемость).

Коэф. продольной вязкости 1119919-362.jpg определяет поглощение продольных звуковых волн и является комбинацией1119919-363.jpg

и 1119919-364.jpg:1119919-365.jpg

Статистич. теория необратимых процессов позволяет получить 1119919-366.jpg (а также 1119919-367.jpg и 1119919-368.jpg) интегрированием по времени t автокорреляц. функций соответствующих потоков или напряжений; для 1119919-369.jpg имеем:


1119919-371.jpg

п - число частиц в единице объёма. Автокоррелятор 1119919-372.jpg имеет простой физ. смысл: если в момент времени 0 в системе создаётся напряжение 1119919-373.jpg и затем она предоставляется самой себе, то за счёт потока импульса через плоскость ху напряжение будет меняться и к моменту времени t станет равным 1119919-374.jpg ; произведение этих двух значений напряжения, усреднённое по равновесному ансамблю всех возможных конфигураций системы, и есть автокоррелятор напряжения. Поскольку в каждый данный момент 1119919-375.jpg как раз равно потоку импульса через плоскость ху, то автокоррелятор потоков импульса 1119919-376.jpg равен автокоррелятору напряжения 1119919-377.jpg. Автокоррелятор потоков импульса может быть вычислен с помощью кинетич. ур-ний. Для изотропной молекулярной системы

1119919-378.jpg

где 1119919-379.jpg-т. н. мгновенный модуль сдвига, определяющий мгновенную упругую реакцию среды; 1119919-380.jpg-время релаксации по импульсам; 1119919-381.jpg-время релаксации по координатам.

Для газов, как было показано ещё Дж. Максвеллом (J. Maxwell), 1119919-382.jpg , где р - давление, и 1119919-383.jpg . Скорость релаксации по импульсам в этом случае определяется частотой молекулярных соударений, и для идеального газа получим:

1119919-384.jpg

где1119919-385.jpg- ср. длина свободного пробега,1119919-386.jpg- ср. скорость теплового движения молекул, т - масса, d - диаметр молекулы. Вязкость такого газа не зависит от плотности или давления и растёт с температурой пропорц.1119919-387.jpg поскольку 1119919-388.jpg Зависимость вязкости реальных газов от температуры и давления определяется отклонениями от идеального состояния. Имеется ряд эмпирич. и полуэмпирич. ф-л, описывающих зависимость вязкости реальных газов от температуры и давления.

Вязкость низкомолекулярных жидкостей сильно зависит от температуры, падая с её ростом. При не слишком высоких темп-pax (близких к температуре плавления) кинетич. членами в ур-нии (*) можно пренебречь и для сдвиговой вязкости жидкости принять: 1119919-389.jpg

Сильная зависимость вязкости жидкости от температуры объясняется прежде всего температурной зависимостью1119919-390.jpg.

Для большинства жидкостей зависимость вязкости от температуры при пост. давлении в узком интервале температур можно описать ф-лой Андраде:

1119919-391.jpg

A (T)по сравнению с 1119919-392.jpg - слабая функция от T. В нулевом приближении величину В связывают с энергией активации молекулярного скачка 1119919-393.jpg (см. Жидкость): 1119919-394.jpg, а время релаксации по координатам считают равным ср. времени жизни частицы в данном окружении (времени оседлости). Совр. исследования показали внутр. противоречивость этой модели, и ф-лу Андраде и её разл. обобщения следует рассматривать как эмпирические.

Вязкость жидкостей при постоянной температуре обычно увеличивается с ростом давления. Исключение составляет вода, у которой при температурах ниже 250C вязкость с ростом давления сначала падает и проходит через минимум. Простые жидкости достаточно хорошо описываются формулой Бачинского: 1119919-395.jpg , где V - молярный объём, b - несжимаемый объём 1 моля, С - постоянная.

При пост. объёме вязкость зависит от температуры гораздо слабее, чем при пост. давлении, и ф-ла Андраде неприменима. При высоких температурах или при высоких давлениях кинетич. членами в ур-нии (*) пренебрегать нельзя, и зависимость от температуры оказывается достаточно сложной (рис. 2). Тот факт, что вязкость непосредственно определяется временем релаксации по координатам 1119919-396.jpg, объясняет корреляции в зависимостях вязкости и других физико-кинетических характеристик жидкости, зависящих от 1119919-398.jpg , например скоростей релаксации в ядерном магнитном резонансе.

1119919-397.jpg

Рис. 2. Характер температурной зависимости вязкости вещества в жидком и газообразном состояниях.


Вязкость воды при 20 0C составляет 1,0021119919-399.jpg0,001 мПа*с, и это значение принимается как эталонное. Вязкость низкомолекулярных жидкостей, расплавленных металлов и солей обычно не превышает неск. десятков Па*с. При более высоких вязкостях жидкости перестают вести себя как ньютоновские и их поведение следует рассматривать с общих позиций реологии и вязкоупругости.

Вязкость растворов зависит от концентрации растворённого вещества, прячем эта зависимость может быть достаточно сложной, а вязкость раствора может быть и больше, и меньше вязкости чистого растворителя. Вязкость предельно разбавленных суспензий линейно зависит от объёмной доли 1119919-400.jpg взвешенных частиц: 1119919-401.jpg (ф-ла Эйнштейна); 1119919-402.jpg= 2,5 для частиц сферической формы, 1119919-403.jpg>2,5 для частиц вытянутой формы, 1119919-404.jpg - вязкость дисперсионной среды.

В расплавах и растворах полимеров, а также в многокомпонентных системах наблюдаются сложные явления, связанные с разрушением надмолекулярных структур при деформациях сдвига (см., напр., тиксотропия), и поведение таких сред оказывается ньютоновым при малых касат. напряжениях и неньютоновым при больших.

Сдвиговая и объёмная вязкость являются важнейшими техн. характеристиками веществ. Эксперим. методы определения сдвиговой вязкости см. в ст. Вискозиметрия; объёмная вязкость определяется из измерения поглощения звуковых и ультразвуковых волн.

Литература по вязкости

  1. Гатчек Э., Вязкость жидкостей, пер. с англ., M.- Л., 1935;
  2. Mихайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, M., 1964;
  3. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т., Свойства газов и жидкостей, пер. с англ., 3 изд., Л., 1982;
  4. Френкель Я. И., Кинетическая теория жидкостей, Л., 1975;
  5. Виноградов Г. В., Mалкин А. Я., Реология полимеров, M., 1977;
  6. Крокстон К., Физика жидкого состояния, пер. с англ., M., 1978;
  7. Pотт Л. А., Статистическая теория молекулярных систем, M., 1979.

Ю.П. Сырников

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Сайт ПДСНПСР. Если ты патриот России - жми сюда!


Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 1011 раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 18.11.2017 - 23:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
05.10.2017 - 11:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 15:26: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 05:02: Беседка - Chatter -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 18:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вазгена Авагяна - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:24: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 05:48: Беседка - Chatter -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 19:04: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Апериодическая комета C/2014 Q2 Lovejoy - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 14:57: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
01.10.2017 - 13:58: Беседка - Chatter -> ЭПИСТОЛЯРНАЯ ФИЗИКА - Карим_Хайдаров.
01.10.2017 - 07:23: СОВЕСТЬ - Conscience -> НАСАтые астропиндосы - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution