Коефіцієнт в’язкості — опис, формули, види

В’язкість – різновид явищ перенесення. Коефіцієнт в’язкості – це величина, яка використовується для позначення сили внутрішнього тертя текучих речовин.

Рідини і гази чинять опір переміщенню двох шарів відносно один одного. Ця особливість характерна для текучих речовин і пов’язана з рухом частинок, з яких і складаються речовини.

В’язкість називають внутрішнім тертям. В його основі знаходиться хаотичний рух молекул, що передають імпульс між шарами. Такі імпульсні обміни вирівнюють швидкості переміщення шарів.

Коефіцієнт динамічної в’язкості

Чисельне позначення абсолютної в’язкості є індексом опірності випробовуваних речовин взаємному переміщенню або ковзанню їх шарів.

Одиницею вимірювання коефіцієнта в системі СІ прийняті паскаль-секунди:

Фізична основа динамічного показника полягає в його відповідності дотичній напрузі, яка відбувається між шарами речовини, що переміщаються відносно один одного, за умови відстані між ними, що дорівнює одиниці довжини, і на швидкість, рівній одиниці.

В’язкість рідини визначається формулою, в якій динамічний коефіцієнт визначає пропорційність швидкості руху шарів і відстані між ними:

• τ – дотична напруга;
• µ – показник пропорційності, який є динамічним індексом речовини.

Закон в’язкості рідини був встановлений Ньютоном в кінці 17 століття. Абсолютний показник залежить від типу газу або рідини і температури речовин.

Коефіцієнт в’язкості рідин

Для органічних рідин показання безпосередньо залежать від температури. Нижче наведена таблиця із значеннями абсолютного індексу для речовин при температурах від 0 до 100 градусів Цельсія.

Одиниця виміру – міліпаскаль-секунди, що відповідає сантипуазам.

Коефіцієнт динамічної в’язкості рідин зменшується за умови нагрівання речовини. Іншими словами, чим вище температура рідини, тим менш в’язкою вона стає.

Зв’язок коефіцієнта в’язкості з числами Рейнольдса і силою тертя

Англійський механік, фізик і інженер Оскар Рейнольдс встановив (1876 — 1883 рр.), що характер течії залежить від величини, що не має розмірностю, і званою числом Re.

Число Рейнольдса використовують для вираження співвідношення кінематичної енергії речовини до енерговтрат на встановленій довжині в умовах внутрішнього тертя.

Висновок

Фізичний сенс коефіцієнта в’язкості полягає в тому, що він демонструє, чому дорівнює величина F внутрішнього тертя, що діє на 1 одиницю площі поверхні дотичних шарів при одиничному градієнті швидкості.