![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткая теория.
Движение молекул газа в термодинамической равновесной системе полностью хаотично. Из основных представлений кинетической теории следует, что газы испытывают в 1 секунду порядка
где d – эффективный диаметр молекул газа; n – концентрация (т.е. число молекул в единице объёма);
Расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными соударениями называется средней длиной свободного пробега
В газах и жидкостях вследствие хаотичного движения молекул происходит необратимый процесс переноса различных физических величин. Эти явления объединяются общим названием «явление переноса». I. Перенос массы от мест с более высокой концентрацией молекул к местам с более низкой концентрацией называют диффузией. Эта масса определяется уравнением: Здесь
Д – коэффициент диффузии: II. Перенос импульса молекулами из соприкасающихся слоёв газа или жидкости, в которых молекулы движутся с разными скоростями в одном направлении, определяют силы внутреннего трения (их называют вязкостью). Сила внутреннего трения F между двумя слоями жидкости определяется уравнением
здесь Коэффициент вязкости III. Перенос энергии происходит вследствие хаотичного движения молекул из областей с более высокой температуры и обладающих большей энергией ( где Q – количество теплоты, перенесённое через изотермическую площадку
х – коэффициент теплопроводности.
При движении тела в вязкой среде возникает сопротивление этому движению. При малых скоростях и обтекаемой форме тела сопротивления обусловлена вязкостью жидкости. Слой жидкости, непосредственно прилегающий к твёрдому телу, прилипает к его поверхности и увлекается им. Следующий слой увлекается за телом с меньшей скоростью. Таким образом, между слоями возникают силы внутреннего трения. При падении шарика радиуса r в вязкой жидкости, находящеёся в мензурке (рис. 1), на него действует две противоположно направленные силы. Одна из них f обусловлена гравитацией за вычетом выталкивающих (архимедовой) силы. Другая сила F обусловлена внутренним тернием. Из теории следует, что
где
g – ускорение силы тяжести;
Цель работы – измерение вязкости жидкости Как видно из (2), сила растёт с увеличением скорости до тех пор, пока не установится равенство сил f и F:
С этого момента шарик движется равномерно и прямолинейно (установившиеся движение). Из (3) следует, что коэффициент вязкости
В методе Стокса по этой формуле, измерив r и
|