87259

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 cłiaotycznego 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 opora Siła ta jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni A i różnicy prędkości przesuwania warstw Au. a odwrotnie proporcjonalna do ich odległości Ar.

, _A .. Au    _A du

f = n\ lim — = riA —

Ar dr

Współczynnik proporcjonalności X] 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:

P

gdzie: p oznacza gęstość

Jednostką współczynnika lepkości kinematycznej jest nrU 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:

n=

c

-<0

c, (0 - stałe zależne od rodzaju cieczy, a niezależne od temperatury i ciśnienia Wielkość (Ustanowi część objętości krytycznej V< równą:

_1_

13

Różnica V_B - 0) stanowa tę część objętości mola cieczy, której cząsteczki mogą się swobodnie poruszać - łączna objętość luk, czyli miejsc nie zajętych między cząsteczkami.