Разное / Всякое / Физика темы 1-52 расширенный курс / 1.Свойства жидкостей. Особенности движения молекул в жидкости. Вязкость жидкостей

1.Свойства жидкостей. Особенности движения молекул в жидкости. Вязкость жидкостей. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Формула Ньютона. Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса (лабораторная работа). Рассмотрим два слоя жидкости, движущиеся с разными скоростями Расстояние между слоями равно х. Выделим в каждом слое площадку с площадью S. Ньютон показал, что сила трения между этими слоями равна

Fтр=-η* Ự1- Ự2/x*S

(знак „минус" показывает, что сила трения направлена навстречу движению). Эта формула носит название формула Ньютона. Коэффициент п называется коэффициент вязкости и измеряется паскаль на сек. Коэффициент вязкости зависит прежде всего от природы жидкости (например, у воды вязкость относительно мала, у масла много больше). Кроме того, он сильно зависит от температуры. Для большинства жидкостей п при постоянной температуре есть постоянная величина, зависящая от природы жидкости и не зависящая от ее скорости. Такие жидкости принято называть „ньютоновскими", то есть строго подчиняющимися закону Ньютона. Однако, опыт показал, что для ряда жидкостей п не постоянен. При малых градиентах скорости (что чаще всего бывает, когда сама скорость движения жидкости мала) вязкость относительно велика, но с ростом градиента скорости вязкость уменьшается, приближаясь к некоторому, сравнительно малому постоянному значению п_о. Такие жидкости называются „неньютоновосими" Это растворы веществ, молекулы которых в растворе образуют достаточно сильные межмолекулярные связи и жидкости, .содержащие мелкие взвешенные частички- пылинки, песчинки, микроорганизмы), а также коллоидные растворы. Способы измерения вязкости. Для измерения величины п в жидкостях с большой вязкостью (глицерин, различные масла) удобно применять метод Стокса. Он основан на измерении скорости падения шарика в исследуемой жидкости. Эта скорость обратно пропорциональна вязкости жидкости. Измерив, скорость падения шарика и зная его радиус и некоторые константы можно рассчитать величину п. Коэффициент вязкости маловязких жидкостей обычно определяют по скорости протекания жидкости через трубку очень малого диаметра (капилляр). Объёмная скорость жидкости в этом случае обратно пропорциональна вязкости . Обычно сравнивают объёмную скорость течения исследуемой жидкости с объемной скоростью воды.