POLITECHNIKA ŚLĄSKA
W GLIWICACH
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
Kierunek : elektrotechnika.
Studia wieczorowe.
Rok akademicki : 1994/95.
Ćwiczenie nr 4 :
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA
LEPKOŚCI POWIETRZA
1. WSTĘP
Chaotyczny ruch cieplny cząsteczek umożliwia zaistnienie tzw. zjawisk transportu , związanych z przenoszeniem przez cząsteczki masy , pędu i energii . Do zjawisk tych zaliczamy :
a) dyfuzję (transport masy)
b) przewodnictwo cieplne ( przenoszeniem energii)
c) lepkość ( związaną z poprzecznym transportem pędu ) .
Do opisu zachowania się cząsteczek można stosować jedynie prawa statystyczne , co oznacza , że musimy posługiwać się pojęciem uśrednionej wartości prędkości cząsteczek , średniej drogi swobodnej ( tj. drogi cząsteczki między dwoma kolejnymi zderzeniami ) , średniej liczby zderzeń , średniej energii itp.
Siła lepkości jest opisana wzorem Newtona:
gdzie: η - współczynnik lepkości
Gęstość gazu można wyrazić za pomocą równania stanu gazu doskonałego:
Prędkość średnią obliczamy zgodnie z prawem maxwellowskim rozkładu prędkości:
Jak widać , średnia prędkość cząsteczek zależy od temperatury gazu i jego rodzaju .
Pomiędzy kolejnymi zderzeniami, cząsteczki poruszają się ze stałymi prędkościami wzdłuż linii prostych.
Średnia droga swobodna ( odległość pomiędzy miejscami kolejnych zderzeń) to:
gdzie: n0 - koncentracja cząsteczek
d - średnica cząsteczki
Po modyfikacji ( z uwzględnieniem rozkładu Maxwella ) mamy:
gdzie:
Podstawiając n0 otrzymamy:
Wyszukiwarka