Cialkoskrypt
2

22 1. Pojęcia podstawowe

Tabela 1.9. Jednostki masy

Wielkość	Jednostki w układach			Inne	Równoważnik w odniesieniu do układu SI
	CGS	SI	MkPS	-	CGS	MkPS
Moc	erg gem' s s^3	J kg-m^2W = = ^5 3 S S	kp- m s	KM, kW, kcal h	10‘^7	h*

V = 1/g.

Ciepło (energia, entalpia, egzergia). Jednostką podstawową tych wielkości, zgodną z układem SI, jest, tak jak w przypadku pracy, 1 J, mimo że do niedawna powszechnie była stosowana 1 kcal (kilokaloria).

Tabela 1.10. Jednostki ciepła

Wielkość	Jednostki w układach			Inne	Równoważnik w odniesieniu do układu SI
	CGS	SI	MkPS	-	CGS	MkPS
Ciepło	gcrrT erg =-;—	J = N ■ m = ,^mI S"	kp'ITL	kW h, Knvh, kcal, eV	to-^7	li*

V = t/g

Temperatura. W termodynamice stosuje się dwie skale temperatury: skalę Celsjusza i skalę bezwzględną Kelvina. Wielkość stopnia na obydwu skalach jest taka sama, inny jest jedynie punkt zerowy. Temperaturze 0°C odpowiada na skali bezwzględnej 273,15 K. Aby przeliczyć temperaturę daną w skali Celsjusza (t) na temperaturę w skali Kelvina (T) należy posłużyć się zależnością:

T = t + 273,15.

Przyrost temperatury na obydwu skalach wyraża ta sama liczba. Przy podawaniu przyrostu temperatury nie trzeba więc podawać skali, wystarczy znak stopnia:

t₂-tj =T₂-T| = lOdeg.

Tabela 1,11. Jednostki temperatury

Wielkość	Jednostki w układach			Inne	Równoważnik w odniesieniu do układu SI
	CGS	SI	MkPS	-	CGS	MkPS
	°C	°C	°C
Temperatura	K deg	K deg	K __	°F = ^eg	1	1

1.2. Lepkość

Lepkość stanowi jedną z cech hydrodynamicznych płynu. Siły lepkości występują bowiem dopiero w czasie ruchu względnego sąsiednich warstw cieczy i zanikają wraz z zanikiem ich ruchu.

v + dv

C CT D D'

Rys. i .7. Ruch względny sąsiadujących warstw cieczy

Mechanizm powstawania. Cząsteczki cieczy pozostają w nieustannym, bezładnym ruchu, podczas którego zachodzi przenoszenie pędu między sąsiednimi warstewkami cieczy poruszającymi się z różnymi prędkościami.

Zjawisko to powoduje pojawienie się naprężeń stycznych, stanowiących istotę tarcia wewnętrznego. Dla prostoty zakłada się, że ciecz ma charakter materii ciągłej, i oblicza się opór, jaki występuje przy ruchu względnym dwu sąsiednich warstw cieczy.

Jeśli dn oznacza odległość pomiędzy dwoma sąsiednimi elementarnymi warstwami płynu o powierzchniach dA, z których jedna porusza się z prędkością v, a druga z prędkością v + dv, to siłę dF przeciwdziałającą postaciowemu odkształceniu elementarnego prostopadłościanu wyraża związek:

dF = -pi™dA. dn

Stałą Tj, zależną od rodzaju cieczy i temperatury, nazywamy współczynnikiem tarcia wewnętrznego lub współczynnikiem lepkości dynamicznej. Naprężenie styczne:

dF    dv

x = — = -p —, dA    dn

pojawiające się podczas względnego ruchu dwu sąsiednich warstw cieczy o powierzchni dA, oddalonych od siebie o dn, jest proporcjonalne do gradientu prędkości w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu. Wartość naprężenia stycznego powstającego przy ruchu względnym cieczy lepkiej, poruszającej się ruchem uwarstwionym, jest opisana prawem tarcia wewnętrznego. W cieczach lepkich oprócz naprężeń stycznych x, określonych prawem Newtona, występują dodatkowo naprężenia normalne o>, związane z polem prędkości zależnością:

dv

_CTf =-fX —,

ds

gdzie s oznacza kierunek styczny do głównego kierunku przepływu płynu.