![]() |
|
|
Высокомолекулярные соединенияя, или вязкость*. Величина п. сильно зависит от температуры и природы жидкости. Благодаря внутреннему трению перемещение одного слоя жидкости вызывает движение соседнего; чем больше трение, тем меньше различие в скорости этих слоев. Однако трение недостаточно велико, чтобы полностью выравнивать скорости слоев, чтобы они все двигались одинаково быстро. Следовательно, в результате действия тангенциальной силы F рядом находящиеся слои начинают двигаться с различными скоростями относительно друг дру]а. Поэтому напряжение F °С = А* вызывающее это явление, представляет собой напряжение сдвига. Обозначая разницу в скорости через До и расстояние между ними через Ду, после подстановки oc=FJA в уравнение Ньютона получаем . ос До а0 * Применяются также термины: коэффициент вязкости, динамическая вязкость, сдвиговая вязкость, коэффициент вязкого сопротивления Для полимеров в текучем состоянии вязкость колеблется от нескольких тысяч (низкомолекулярные полимеры) до 1013 П (пуаз). Ди =—Ау, или -—-—. т] Ду т) При переходе к бесконечно малым значениям Av и Ау можно записать закон Ньютона в виде следующего дифференциального уравнения: где dvjdy — градиент скорости, представляющий собой, по существу, скорость деформации жидкости. О скорости сдвига одного слоя жидкости по отношению к соседнему можно судить также по возрастанию деформации сдвига У в зависимости от времени, что легко доказать путем преобразования уравнения Ньютона. Для этого следует заменить скорость v в этом выражении на dx/dt, где dx — смещение жидкого слоя за время dt: У=~У> ц А dx 1_ откуда V= dt ~ ц dx/dt dx у dt ц Так как dx/y представляет собой бесконечно малый относительный сдвш dy (рис. 77), то dy (Х.5) dt ц т. е. величина dy/dt прямо пропорциональна напряжению сдвига и обратно пропорциональна вязкости жидкости. За конечный промежуток времени / относительный сдвиг Таким образом, скорость изменения у представляет собой меру течения жидкости в точке и вполне эквивалентна градиенту скорости. В простейшем случае графическая зависимость dy/dt или dv/dy от о изображается прямой с наклоном 1/г) (рис. ^78), проходящей через начало координат, т. е. жидкость при самом незначительном напряжении сдвига будет течь и в ней создастся тот или иной градиент скорости. Таким образом, при каждом значении ос устанавливается вполне определенный равновесный градиент скорости. Этим жидкость отличается от упругих тел, у которых равновесие возникает не между скоростью и напряжением, а между напряжением и величиной деформации. Прямолинейная зависимость dy/dt от а0 наблюдается только у так называемых «ньютоновских» жидкостей, близких по своим хт у dyldt свойствам к идеальным. У реальных жидкостей отношение —-—. "о а следовательно, и коэффициент вязкости не являются постоянной величиной, а зависят от напряжения. Для описания их поведения широко применяют уравнения (dy \п dy =ч(~1 или lga = Igr]+n lg — (Х.6) ческими моделями (с. 397), состоящими из вязких и упругих элементов, а также из элементов сухого трения (см. ниже). Если при течении происходит разрушение исходной структуры жидкости и ослабление связи между структурными элементами, жидкость называется псевдопластичной (я<1). В том случае когда течение, наоборот, сопровождается упрочнением связи или укрупнением структурных элементов с одновременным возрастанием вязкости, жидкость называется дилатантной (я>1). Пластические или упруговязкие тела, так же как жидкости, способны течь, но течение начинается только после достижения некоторого предельного напряжения сдвига /, ниже которого наблюдается характерная для упругих материалов пропорциональность между деформацией и напряжением. У идеально пластического тела Бингама, которое удобно моделировать элементом сухого трения (тело Сен-Венана), соединенным последовательно с вязким элементом * (рис. 79), зависимость скорости сдвига от напряжения можно выразить уравнением прямой: dy 1 * При- действии силы Р на тело Т (рис. 79), покоящееся иа твердой поверхности Л, оно начинает перемещаться только тогда, когда Р окажется больше силы трения, что отвечает достижению величины /. Наличие вязкого элемента указывает на то, что дальнейшая деформация происходит не сколь угодно быстро, а согласно закону Ньютона. 77=— (OV dt т) Для большинства реальных пластических тел зависимость более сложна и по форме напоминает уравнения течения «неньютоновских» жидкостей (рис.79). Благодаря наличию параметра / кривые не проходят через начало координат. Чем меньше /, тем тело «пластичнее» и «мягче» и тем больше оно приближается к жидкости, представляющей собой предельный случай, когда / = 0. Наоборот, чем больше /, тем больРис. 79. Механическое поведение пластических тел: А— идеальное пластическое тело; б — неидеальное пластическое тело, В — мо дель тела Бингача (/ — элемент сухого трения. 2 — вязкий элемент; ше пластическое тело напоминает обычные твердые тела. Между тем величина предела |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|