To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Sprawozdanie semestralne
Fizykochemiczna charakterystyka substancji czystych. Część II.
Prężność pary. Lepkość.
Głaszczka Rafał
Skowrońska Urszula
Prus Bartłomiej
Lepkość
Zjawiskiem lepkości (tarcia wewnętrznego) nazywamy pojawienie się tarcia między warstwami gazu lub cieczy, poruszającymi się względem siebie równolegle z różnymi, co do wartości prędkościami. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyspieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie, poruszająca się wolno warstwa hamuje warstwę gazu(cieczy) poruszającą się szybciej. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego skierowane są stycznie do powierzchni styku warstw. Przyczyną lepkości jest nałożenie uporządkowanego ruchu warstw gazu o różnych prędkościach v i chaotycznego ruchu cieplnego cząstek z prędkościami zależnymi od temperatury. Z punktu widzenia teorii kinetycznej zjawisko lepkości polega na zmniejszeniu średniego pędu (ściślej - składowej pędu w kierunku osi x) cząsteczek należących do warstwy poruszającej się szybciej, w wyniku zderzeń z cząsteczkami pochodzącymi z warstw o mniejszej szybkości, a zatem mającymi mniejszy pęd. Aby przesunąć warstwę cieczy, trzeba podziałać siłą f konieczną do pokonania tego oporu. Siła ta jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni A i różnicy prędkości przesuwania warstw Δu, a odwrotnie proporcjonalna do ich odległości Δr. Współczynnik proporcjonalności η nazywa się współczynnikiem lepkości dynamicznej (zw. lepkością). Jednostką lepkości jest Pa.s.
W niektórych zagadnieniach przepływu lepkiego wygodnie jest posługiwać się tzw. współczynnikiem lepkości kinematycznej v, który zdefiniowany jest wzorem:
gdzie: ρ oznacza gęstość
Jednostką współczynnika lepkości kinematycznej jest m2.s-1.
Wpływ na lepkość cieczy mają oddziaływania międzycząsteczkowe, które maleją wraz ze wzrostem temperatury. A.I.Baczyński podał równanie uzależniające lepkość cieczy od objętości molowej - która zależy od gęstości badanej substancji, z kolei na którą z kolei duży wpływ ma temperatura:
c, ω - stałe zależne od rodzaju cieczy, a niezależne od temperatury i ciśnienia
(…)
… zależność:
gdzie: C,D - stałe charakterystyczne dla danej cieczy
p - ciśnienie
Pomiar współczynnika lepkości można wykonać kilkoma metodami.dającymi się sklasyfikować w dwie grupy:
metody oparte na prawie Stokesa
metody oparte na prawie Poisseuiulle'a
Najczęściej stosowanymi przyrządami do pomiaru lepkości są:
- Wiskozymetr Hopplera.- dokonuje się pomiaru prędkości opadania w cieczy kulki o znanej średnicy i gęstości. Do wyznaczenia lepkości przeprowadza się pomiary porównawcze. Zaletą tej metody jest możliwość wykonania pomiarów lepkości gazów.
- Wiskozymetr rotacyjny- Złożony z dwóch cylindrów metalowych, rozdzielonych warstwą badanej cieczy. Jeden z nich z nich obraca się ze stałą prędkością kątową, tak aby ruch był laminarny.
- Kubek Forda.- służy do wyznaczania lepkości farb, lakierów i żywic syntetycznych. Mierzy się czas swobodnego wypływu określonej objętości cieczy przez znormalizowany otwór naczynia. - Wiskozymetr Ostwalda (wiskozymetr kapilarny)-Pomiar lepkości polega na pomiarze czasu przepływu określonej objętości cieczy przez kapilarę. Przy założeniu laminarnego przepływu można wyprowadzić równanie na wartość siły powodującej przepływ cieczy:
Z równania tego można wyprowadzić wzór…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)