Теоретическое обоснование явления вязкости

Теоретическое обоснование явления вязкости

Теоретическое обоснование явления вязкости. В отличие от агрегатных состояний газов и твердых тел, в которых теория основана на методах статистической механики и термодинамики, агрегатное состояние жидкостей изучено недостаточно. Из-за отсутствия общей теории жидкого состояния не представляется возможным разработать точный и теоретически обоснованный метод расчета вязкости жидкости. Взяв такую упрощенную модель явления, легко объяснить разницу в влиянии температуры на вязкость газов и жидкостей: при повышении температуры возрастает энергия молекул газа, а также внутреннее трение increases.

В отличие от механизма внутреннего трения газа (передачи энергии молекулами, сталкивающимися в хаотическом движении), основной причиной вязкости жидкости является наличие сил взаимодействия между молекулами. Людмила Фирмаль

• In в жидкостях взаимное притяжение молекул уменьшается, что приводит к снижению вязкости. Такое поведение жидкости можно объяснить с помощью закона батчинского: увеличение температуры жидкости сопровождается увеличением объема, увеличением расстояния между молекулами и, как следствие, уменьшением силы взаимодействия между молекулами, что приводит к увеличению текучести. Попытки качественной интерпретации связаны с различными теориями строения жидкой фазы. Старая теория «идеальных жидкостей», полностью построенная из упругих сферических молекул[22], и волновая теория новейшей вязкости жидкости, дополненная[23] и предложенная сироковым [24], количественно не согласуются с экспериментальными данными. Существует 2 взгляда на структуру жидкости, разработанных в результате рентгенологического исследования структуры жидкости.

Согласно «псевдокристаллической» теории структур, расположение молекул в жидкости приближается к расположению молекул в жидкости. crystal. As отправная точка в оценке структуры молекулярных структур, отклонения от последовательности, обеспечиваемой правильным чередованием, все чаще наблюдаются по мере удаления от конкретной молекулы. В жидкой псевдокристаллической решетке молекулы движутся непрерывно, за счет чего постоянно образуется и исчезает свободное пространство, не занятое молекулами. Большое количество авторов на основе таких моделей объясняют интерпретацию результатов рентгеновских исследований и сущность явления вязкости жидкостей[25]. Согласно»микрокристаллической» теории строения[26], жидкость состоит из очень мелких кристаллов, которые представляют собой агрегаты из нескольких десятков или сотен молекул.

• Эти комплексы неустойчивы, они непрерывно меняют положение, крошатся и образуют новые, поэтому определенные молекулы постоянно меняют свою группу и становятся частью все новых и новых комплексов. При температурах, близких к температуре плавления вещества, его структура в жидком состоянии приближается в соответствии с закономерностью расположения молекул относительно структуры твердого тела crystals. At при высоких температурах (вблизи точки кипения) жидкое состояние приближается к агрегатному состоянию газа. Метод Андраде[27]и теория Эйлинга[28] основаны на этой концепции структуры жидкости, которая основана на температурной зависимости вязкости жидкости. Андраде вывела зависимости.： Где Cx> C2-постоянная величина(во многих веществах C * «0.4-10-8; V-частота колебаний молекулы.

Среднее расстояние между 2 соседними молекулами в слое жидкости. V-это определенный объем. EU Ex-потенциальная энергия молекулы. k-постоянная Больцмана. T-абсолютная температура. Формула (VI11-12), которую часто называют формулой Андреев, долгое время была известна в следующем виде(Reynolds, 1886）： в._ * Le 7(USh-13） Если предположить, что коэффициент A \\ B постоянен и не зависит от температуры, то, как доказано, формула (UN-13) часто не представляет фактической температурной зависимости вязкости жидкости. Андреев ввел в Формулу зависимость A от x> -\. Согласно Эйлингу, разработавшему теорию активированных комплексов с использованием метода статистической механики[29], вязкость жидкости можно рассчитать по следующему уравнению: AY-G A5 A Z AZ (VIII-14） И = Ле Л7; С = А Е я Где A-постоянное значение.

Это позволило получить хорошее согласие между расчетным значением р и экспериментально полученным значением для многих жидкостей. Людмила Фирмаль

• Газовая постоянная; Ки-активация тепла. Д5-энтропия активации; T-абсолютная температура. Зависимость (Уш-14) основана на предположении, что процесс течения вязкой жидкости связан с понятием энергии активации, необходимой для перехода из положения, в котором находится молекула, в положение, соответствующее следующему узлу решетки псевдокристаллов (преодоление энергетического барьера). Я… *-1.090-10 » 1 / 27.3 / 2 УЗ Д Е У и АА ’ Ад. НПС е. ЯГ. (VIII-15> На основе теоретического принципа и экспериментального подтверждения связи между энергией активации вязкого течения и энергией испарения жидкости, после введения предположения об упрощении, был разработан DE NSP, который был открыт Эйлингом.： M-молекулярная масса. Куда? Сердце-это молярный объем. &Ensp = E ^ n-внутренняя энергия испарения жидкости*; P-коэффициент (для молекул сферической симметрии p-3, k

Смотрите также:

Решение задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Уравнение Бачинского.
2. Зависимость вязкости жидкости от свойств молекул.
3. Аддитивный расчет вязкости жидкости.
4. Метод Саудерса.