Вязкость динамическая в чем измеряется: Единица измерения вязкости, теория и онлайн калькуляторы

Динамическая вязкость | это… Что такое Динамическая вязкость?


Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.

Различают динамическую вязкость (единицы измерения: пуаз, Па·с) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объема через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.

Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.

Содержание

  • 1 Вязкость газов
    • 1.1 Вторая вязкость
  • 2 Вязкость жидкостей
    • 2.
      1 Ньютоновские и неньютоновские жидкости
  • 3 Вязкость аморфных материалов
  • 4 Сила вязкого трения
  • 5 Примечания
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Литература

Вязкость газов

В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

,

где — средняя скорость теплового движения молекул, λ − средняя длина свободного пробега.

Вторая вязкость

Вторая вязкость — внутреннее трение при переносе импульса в направлении движения. Влияет только при учёте сжимаемости и/или при учёте неоднородности коэффициента второй вязкости по пространству.

Вязкость жидкостей

Внутреннее трение жидкостей, как и газов, возникает при движении жидкости вследствие переноса импульса в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Общий закон внутреннего трения — закон Ньютона: Коэффициент вязкости η может быть получен на основе соображений о движениях молекул.

Очевидно, что η будет тем меньше, чем меньше время t «оседлости» молекул. Эти соображения приводят к выражению для коэффициента вязкости, называемому уравнением Френкеля-Андраде: η = Cew / kT

Иная формула, представляющая коэффициент вязкости, была предложена Бачинским. Как показано, коэффициент вязкости определяется межмолекулярными силами, зависящими от среднего расстояния между молекулами; последнее определяется молярным объёмом вещества

VM. Многочисленные эксперименты показали, что между молярным объёмом и коэффициентом вязкости существует соотношение где с и b — константы. Это эмпирическое соотношение называется формулой Бачинского.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. Если вязкость падает при увеличении скорости, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.

Вязкость аморфных материалов

Вязкость аморфных материалов (например, стекла или расплавов), это термически активизируемый процесс[1]:

где Q — энергия активации вязкости (кДж/моль), T — температура (К), R — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль•К) и A — некоторая постоянная.

Вязкое течение в аморфных материалах характеризуется отклонением от закона Аррениуса: энергия активации вязкости Q изменяется от большой величины QH при низких температурах (в стеклообразном состоянии) на малую величину Q

L при высоких температурах (в жидкообразном состоянии). В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда , или ломкие, когда . Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости Доримуса : сильные материалы имеют RD < 2, в то время как ломкие материалы имеют .

Вязкость аморфных материалов весьма точно аппроксимируется двуэкспоненциальным уравнением:

с постоянными A1, A2, B, C и D, связанными с термодинамическими параметрами соединительных связей аморфных материалов.

В узких температурных интервалах недалеко от температуры стеклования Tg это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.

Вязкость

Если температура существенно ниже температуры стеклования T < Tg, двуэкспоненциальное уравнение вязкости сводится к уравнению типа Аррениуса

с высокой энергией активации QH = Hd + Hm, где Hd — энтальпия разрыва соединительных связей, то есть создания конфигуронов, а Hm — энтальпия их движения.

Это связано с тем, что при T < Tg аморфные материалы находятся в стеклообразном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей неразрушенными.

При T > > Tg двуэкспоненциальное уравнение вязкости также сводится к уравнению типа Аррениуса

но с низкой энергией активации QL = Hm. Это связано с тем, что при аморфные материалы находятся в расправленном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей разрушенными, что облегчает текучесть материала.

Сила вязкого трения

Сила вязкого трения пропорциональна скорости относительного движения V тел, пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями h.

Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют коэффициентом динамической вязкости. Самое важное в характере сил вязкого трения то, что тела придут в движение при наличии сколь угодно малой силы, то есть не существует трения покоя. Это отличает вязкое трение от сухого.

Примечания

  1. Я. И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей. Ленинград, Наука, 1975.

См. также

  • Уравнения Навье-Стокса

Ссылки

  • Аринштейн А., Сравнительный вискозиметр Жуковского Квант, № 9, 1983.
  • Измерение вязкости нефтепродуктов — обзор методов и единиц измерения вязкости.
  • R.H. Doremus. J. Appl. Phys., 92, 7619-7629 (2002).
  • M.I. Ojovan, W.E. Lee. J. Appl. Phys., 95, 3803-3810 (2004).
  • M.I. Ojovan, K.P. Travis, R.J. Hand. J. Phys.: Condensed Matter, 19, 415107 (2007).
  • Булкин П. С. Попова И. И.,Общий физический практикум. Молекулярная физика
  • Статья в энциклопедии Химик.ру

Литература

  • Я. И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей. — Л.: «Наука», 1975.

Динамическая вязкость и кинематическая вязкость

Динамическая вязкость и кинематическая вязкость
Динамическая и кинематическая вязкость для различных жидкостей

Вязкость жидкости — это ее способность оказывать сопротивление перемещению одних частиц относительно других, то есть оказывать сопротивление перемещению одного «слоя» жидкости относительного другого, работа, затрачиваемая на перемещение, рассеивается в виде тепла. Движущиеся молекулы жидкости переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скорости по всему потоку. Данный параметр среды нельзя обнаружить в состоянии покоя, он оценивается только во время движения вещества, когда начинают действовать силы сцепления между молекулами.

Выделяют две разновидности вязкости: динамическая (или абсолютная) и кинематическая. Оба показателя уменьшаются при повышении температуры вещества.

Динамическая вязкость (ƞ)

Динамическая вязкость определяет величину сопротивления текучести жидкости при перемещении ее слоя площадью 1 см2 на расстояние в 1 см со скоростью 1 см/сек. В СИ (Международной системе единиц) данный показатель измеряется в Па•с (паскаль•секунда). В системе же СГС единицей измерения вязкости является пуаз (в честь Ж. Пуазейля, французского физика).

Чем выше вязкость жидкости, тем, соответственно, больше время ее истечения, то есть чем дольше по времени жидкость будет вытекать через воронку, тем больше её вязкость.

С точки зрения физики динамическая вязкость обозначает потерю давления за единицу времени (поэтому в системе СИ этот параметр и измеряется в Па•с). У жидкостей данный параметр снижается при росте температуры (то есть когда среда нагревается, она течет легче) и повышается при увеличении давления.

Кинематическая вязкость (ν)

Кинематическая вязкость — это соотношение коэффициента динамической вязкости жидкости к ее плотности.

ν = ƞ/ρ (где ρ — плотность жидкости)

В системе СИ эта величина выражается в м2/с, а в системе СГС — в стоксах (Ст), или сантистоксах (сСт): 1 Ст=100 сСт.

1 сСт = 1 мм2/c = 10−6 м2/c.

Кинематическая вязкость у жидкостей демонстрирует, насколько легко способно течь данное вещество. В практическом применении это связано с тем, насколько продукт густой. На данный показатель температура влияет несколько меньше, нежели на абсолютную вязкость, ведь тепло также уменьшает и плотность (при нагревании молекулы смещаются дальше друг от друга).

На практике кинематическая и динамическая вязкость используется при гидравлических расчетах трубопроводов в частности для определении числа Рейнольдса.

Кинематическая вязкость ряда жидкостей для различных значений температуры представлена в таблице:

Название жидкости Температура Сo Кинематическая вязкость ν, м2
Бензин 200,5…0,7 х 10-6
Вода 201,004 х 10-6
Дизельное топливо арктическое (ДТ А) (ГОСТ Р 55475-2013) 401,5…4,5 х 10-6
Дизельное топливо зимнее (ДТ З) (ГОСТ Р 55475-2013) 401,5…4,5 х 10-6
Дизельное топливо летнее (ДТ Л) (ГОСТ 305-2013) 402,0…6,0 х 10-6
Мазут топочный 40 (по ГОСТ 10585-2013) 8059 х 10-6
Мазут топочный 100 (по ГОСТ 10585-2013) 10050 х 10-6
Мазут флотский Ф5 (по ГОСТ 10585-2013) 5036,2 х 10-6
Нефть* 2040. ..60 х 10-6
Топливо авиационное ТС-1 (по ГОСТ 10227-2013) 201,25 х 10-6
Топливо авиационное РТ (по ГОСТ 10227-2013) 201,25 х 10-6
Трансформаторное масло ГОСТ 982-80) 2030 х 10-6

* — Кинематическая вязкость нефти изменяется в широких пределах: от 2 до 300 мм2/с (20 °С). Однако в среднем вязкость большинства нефтей не превышает 40 – 60 мм2/с.

В таблице ниже представлены значения динамической, кинематической вязкости и плотности для различных органических жидкостей, при температурах от 10 до 140 градусов С. Выберете вещество из предложенного списка, показатели для данной жидкости отразятся в таблице автоматически.

Выбор вещества :
Температура, Co Динамическая вязкость ƞ, мПа·с Плотность ρ, кг/м3 Кинематическая вязкость ν, м2/c
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140

Что такое динамическая вязкость и ее единицы измерения

Выберите тип измерения: выберитеускорениеколичество веществауголплощадьемкостьданныеплотностьдинамическая вязкостьэлектромобиль энергосбережениеэлектрический зарядэлектрический токэлектрический потенциалэлектрическое сопротивлениеэнергияэнтропиясилачастотарасход топливаиндудуктивностькинематическая вязкостьдлиналинейная плотностьсила светамагнитный потокплотность магнитного потокамоментномермощностьдавлениепоглощенная доза излучениярадиоактивностьскоростьплотность поверхноститемпературавремякрутящий моментобъемвес

Поиск единиц измерения:

23 единиц динамической вязкости — найдено.

  Динамическая вязкость является мерой сопротивления жидкости течению. Вязкость описывает, насколько густой является жидкость, т.е. мёд течёт сильнее, чем вода, поэтому говорят, что мёд густой или более вязкий, т.е. имеющий более высокую вязкость, чем вода. Вязкость в жидкостях аналогична трению в твердых телах. И вязкость, и трение представляют собой механизмы, с помощью которых кинетическая энергия движущихся твердых тел (трение) или молекул в жидкости (вязкость) преобразуется в тепловую энергию. Метрическая (СИ) единица измерения динамической вязкости равна 9.0019 паскаль-секунда (Па·с) или Н × с ÷ м 2 или килограмм на метр в секунду (кг/м/с) .

В чем измеряется динамическая вязкость? См. единицы измерения динамической вязкости и соответствующие им символы.

1.

О единице измерения
O:Преобразовать единицу во все единицы
T:Преобразовать единицу в другую единицу
centipoise cP O:cPT:cP
decipoise dP O:dPT:dP
dyne-second per square centimeter dyn·s/cm² O :дин·с/см²T:дин·с/см²
грамм на сантиметр-секунду г/см/с O:г/см/сT:г/см/с
грамм-сила секунда на квадратный сантиметр гс·с/см² O:гс·с/см²T:гс·с/см²
килограмм на метр-час кг/м/ч O:кг/м/чT:кг/м/ч
килограмм на метр-секунду кг/м/с O O :kg/m/sT:kg/m/s
килограмм-сила секунда на квадратный метр кгс·с/м² O:кгс·с/м²T:кгс·с/м²
микровес мкП O:µPT:µP
миллипаскаль-секунда мПа·с O:мПа·сТ:мПа·с
ньютон-секунда на квадратный метр Н·с/м² О:Н·с/м²T:Н·с/м² PA · ST: PA · S
POASE P O: PT: P
POISEUILLE PL O: PLT: PL
. ft/h O:lb/ft/hT:lb/ft/h
фунт на фут-секунду lb/ft/s O:lb/ft/sT:lb/ft/s
фунт на дюйм-час lb/in/h O:lb/in/hT:lb/in /ч
фунт на дюйм-секунду фунт/дюйм/с O:фунт/дюйм/ст:фунт/дюйм/с
фунт-сила-секунда на квадратный фут фунт-сила·с/ ft² O:lbf·s/ft²T:lbf·s/ft²
фунт-сила-секунда на квадратный дюйм lbf·s/in² O:lbf·s/in²T:lbf·s/in²
poundal second per square foot pdl·s/ft² O:pdl·s/ft²T:pdl·s/ft²
reyn reyn O:reynT:reyn
slug per фут-секунда sl/ft/s O:sl/ft/sT:sl/ft/s
Пищевые продукты, питательные вещества и калории

ЧЕРНОГЛАЗ СПЕЦИАЛЬНО ПРИПРАВЛЕННЫЙ

2 Вес 300362 00862 (s) 298 граммов на метрическую чашку или 9,9 унций на чашку для США и содержат 85 калорий на 100 граммов (≈3,53 унции)  [масса к объему | объем к весу | цена | плотность ]

16301 продукты, содержащие воду . Список этих продуктов, начиная с самого высокого содержания воды и самого низкого содержания воды

Гравий, вещества и масла

CaribSea, Freshwater, Super Naturals, Blue Ridge весит 1 826,1 кг/м³ (113,9997 фунтов/фут³) с удельный вес 1,8261 относительно чистой воды. Подсчитайте, сколько этого гравия требуется для достижения определенной глубины в цилиндрическом, четвертьцилиндрическом или прямоугольном аквариуме или пруду [вес к объему | объем к весу | цена ]

Нитрид бора [BN] весит 2 180 кг/м³ (136,09295 фунтов/фут³)  [ вес к объему | объем к весу | цена | моль к объему и весу | масса и молярная концентрация | плотность ]

Преобразование объема в вес, веса в объем и стоимости для Моторное масло, SAE 10W-40 с температурой в диапазоне от 0°C (32°F) до 100°C (212°F)

Гири и измерения

Миллиграмм на литр (мг/л) — это производная метрическая единица измерения плотности СИ (Международная система), используемая для измерения объема в литрах для оценки веса или массы в миллиграммах

 Импульс — это векторная величина движения тела, которая определяется произведением его массы на скорость.

long tn/US tsp to gr/US tbsp, long tn/US tsp to gr/US tbsp unit convert или конвертировать между всеми единицами измерения плотности.

Калькуляторы

Онлайн-калькулятор еды. Преобразование объема пищи в вес

Измерение динамической вязкости стало проще