Teorie procesów transportu

Jeżeli w układach jednofazowych, w których naruszona jest równowaga termodynamiczna, tj. wystąpił gradient jakiejś zmiennej intensywnej zgodnie z regułą przekory rozpocznie się proces (samorzutny) zmierzający do przywrócenia stanu równowagi, a więc dążący do likwidacji zaburzenia. Proces ten polega na transporcie bądź masy (gradient stężenia, a ściślej potencjału chemicznego), energii (gradient temperatury lub ładunku elektrycznego) lub będzie to przepływ lepki, gdy wytworzony zostanie gradient prędkości. Każdy z tych procesów będzie tym bardziej nieodwracalny i gwałtowny, im większe będzie zaburzenia.

Lepkość

Aby dwie warstwy cieczy o powierzchni A odległe o dx mogły poruszać z różną prędkością dv względem siebie należy przyłożyć pewną siłę F:

Współczynnik η występujący w równaniu nazywamy współczynnikiem tarcia wewnętrznego, współczynni­kiem lepkości dynamicznej lub po prostu lepkością. W układzie SI jednostką lepkości jest [N⋅s⋅m^-2], lecz często stosowaną jednostką jest puaz: 1P = 0,1 N⋅s⋅m^-2.

Ze wzrostem ciśnienia lepkość cieczy wzrasta, natomiast ze wzrostem temperatury lepkość cieczy ma­leje. Wpływ temperatury na lepkość cieczy można przedstawić równaniem Arrheniusa-Guzmanna:

gdzie: η - lepkość cieczy

A - stała charakterystyczna dla danej cieczy

E_a - energia aktywacji

R - uniwersalna stała gazowa

T - temperatura

Jedną z metod wyznaczania lepkości cieczy jest metoda Höpplera. Na kulkę znajdującą się w cieczy działa

2

1

---