химический каталог




ВЯЗКОСТЬ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ВЯЗКОСТЬ, 1) свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и др. видах деформации. ВЯЗКОСТЬ характеризуют интенсивностью работы, затрачиваемой на осуществление течения газа или жидкости с определенной скоростью. При ламинарном сдвиговом течении жидкости между двумя плоскопараллельными пластинками, верхняя из которых движется с постоянной скоростью v под действием силы F, а нижняя неподвижна, слои жидкости перемещаются с разными скоростями - от максимальной у верх. пластинки до нуля у нижней (рис. 1). При этом касательное напряжение , а скорость деформации, где S-площадь пластинок, H-расстояние между ними. Если междуи имеется линейная зависимость, жидкость называют ньютоновской; отношение называют динамической ВЯЗКОСТЬ (или просто вязкостью). Величину, равную отношению ВЯЗКОСТЬ вещества к его плотности, называют кинематич. ВЯЗКОСТЬ, обратную ВЯЗКОСТЬ величину-текучсетью. В общем случае пространств. течения для ньютоновских жидкостей имеет место линейная зависимость между тензорами напряжений и скоростей деформации. Жидкости, для которых указанные зависимости не являются линейными, называют неньютоновскими (см. Реология).

В системе СИ значения ВЯЗКОСТЬвыражают в Па*с. Для газов составляет обычно от 1 до 100 мкПа*с, для воды при 20 °С 1 мПа*с, для большинства низкомолекулярный жидкостей до 10 Па*с. Расплавленные металлы по порядку величины близки к обычным жидкостям. ВЯЗКОСТЬ низкомолекулярный жидкостей, относящихся к одному гомологич. ряду, примерно линейно растет с увеличением молекулярной массы вещества; она увеличивается также с введением в молекулу циклов или полярных групп. ВЯЗКОСТЬ разбавленый суспензий и эмульсий линейно возрастает с увеличением относит. объема дисперсной фазы. ВЯЗКОСТЬ растворов и расплавов полимеров достигает 0,1 МПа*с, каучуков и резиновых смесей, битумов и асфальтов - 100 МПа*с. В отличие от низкомолекулярный гомологов, ВЯЗКОСТЬ полимеров растет пропорционально их мол. массе не линейно, а в степени 3,5, т.е. гораздо сильнее.

Рис. 1. Распределение скоростей при ламинарном сдвиговом течении ньютоновской жидкости (пояснения в тексте).

Рис. 2. Распределение скоростей при ламинарном течении ньютоновской жидкости в канале (пояснения в тексте).

С повышением температуры ВЯЗКОСТЬ газов увеличивается, поскольку она обусловлена интенсивностью теплового движения. ВЯЗКОСТЬ гелия при приближении к О К становится исчезающе малой (т.н. сверхтекучее состояние). ВЯЗКОСТЬ жидкостей с повышением температуры уменьшается благодаря снижению энергии межмол. взаимодействие, препятствующих перемещению молекул. В представлениях теории свободный объема (см. Жидкость)установлено количественное соответствие между увеличением свободный объема жидкости и ее ВЯЗКОСТЬ с ростом температуры.

С увеличением давления ВЯЗКОСТЬ всегда возрастает (см. Давление). При течении жидкости в цилиндрич. канале из-за тормозящего действия вязкого сопротивления устанавливается распределение скоростей по радиусу канала: у стенки канала она равна нулю, а в центре максимальна. При ламинарном течении ньютоновской жидкости профиль скоростей оказывается параболическим (рис. 2), и ВЯЗКОСТЬ выражается через перепад давления , требуемый для создания определенного объемного расхода Q:, где R-радиус, Z-длина канала (формула Гагена-Пуазёйля).

Для многие расплавов и растворов полимеров и коллоидных систем, в отличие от низкомолекулярный жидкостей, ВЯЗКОСТЬ зависит от режима течения (т. е. отили). Поэтому при характеристике таких сред необходимо указывать условия измерения В. (значенияили). Различают: наибольшую ньютоновскую ВЯЗКОСТЬ (или ВЯЗКОСТЬ неразрушенной структуры), отвечающую предельно низким; эффективную (или "структурную") ВЯЗКОСТЬ, зависящую от уровня действующих в среде напряжений; наименьшую ньютоновскую ВЯЗКОСТЬ (или ВЯЗКОСТЬ предельно разрушенной структуры), измеряемую при наиболее интенсивном режиме деформирования, когда ВЯЗКОСТЬ перестает зависеть от,

Значением ВЯЗКОСТЬ характеризуют переход некристаллизующихся (переохлажденных) жидкостей из текучего в стеклообразное состояние при охлаждении. Температуру, при которой ВЯЗКОСТЬ достигает 1011-1012 Па*с, условно принимают за температуру стеклования. Свойства разбавленый растворов полимеров оценивают так называемой характеристической В. ("предельным числом ВЯЗКОСТЬ"), которая определяется как при С -> 0, где-В. растворителя, а С-концентрация раствора. Величина связана с размерами и формой макромолекул в растворе и используется для их определения.

Вследствие высокой чувствительности ВЯЗКОСТЬ жидкостей к мол. массе и строению молекул ее измерения служат основой физических-химический методов анализа и контроля технол. процессов (см. Вискозиметрия). Значения ВЯЗКОСТЬ среды обусловливают мощность мешалок, насосов и т.п., оказывая влияние на скорость тепло- и массопереноса. Температурная зависимость ВЯЗКОСТЬ-важнейшая характеристика нефтепродуктов, особенно смазочных материалов.

2) Способность твердых тел необратимо поглощать энергию, затрачиваемую на их деформацию без течения (внутреннее трение). Обычно поглощение энергии при деформировании упругих тел мало, но оно может заметно возрастать в некоторых узких температурных диапазонах, называют областями релаксац. переходов. При деформировании эластомеров (каучуков и резин) наблюдается заметное поглощение энергии, сопоставимое с энергией упругих колебаний, что приводит к разнообразным гистерезисным явлениям при их деформировании, в частности к значительной саморазогреву при многократных циклический деформациях.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт холодильника Electrolux EN 3850 AOX
реклама крышная установка
сборные стеллажи
калошница размеры

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.09.2017)