Рассмотрим движение среды в направлении оси X (рис. 1). При этом скорость изменяется по величине в направлении оси Y. За счет теплового движения молекулы будут хаотически перемещаться во всех направлениях, в том числе и в направлении оси Y. Переходя из области с большими значениями скорости
в область с меньшими значениями
молекулы будут переносить импульс, ускоряющий движение в направлении оси X, и, наоборот, переход молекул из области с меньшими скоростями в область с большими скоростями будет замедлять движение быстрых слоев в направлении оси X.
Рис. 1
Это приведет к уменьшению неоднородности поля скорости .
Количество движения, направленного вдоль оси X (), переносимое вдоль оси Y за единицу времени через единицу поверхности за счет молекулярного механизма, можно представить как
где μ [Па.С] и ν [м2/с] - коэффициенты динамической и кинематической молекулярной вязкости соответственно. Это уравнение носит название закона вязкости Ньютона. В случае если коэффициенты вязкости не зависят от величины производной д т-л Wx/ д y, т.е. зависимость от д т-л Wx/ д y линейна, такие среды называются ньютоновскими. Если же это условие не выполняется, то среды называются неньютоновскими. К последним относятся полимеры, пасты, суспензии и ряд других, используемых в промышленности материалов.
Можно рассмотреть и иную трактовку закона вязкости Ньютона. Как известно из механики, в соответствии со вторым законом Ньютона изменение импульса за единицу времени есть сила. Перенос импульса между слоями среды, движущимися с различными скоростями, можно трактовать как проявление силы трения. С этой точки зрения есть сила, действующая в направлении оси X на единичную площадку, перпендикулярную оси Y. Поэтому тензор потока импульса за счет молекулярного механизма называют тензором вязких напряжений (напряжение - сила, отнесенная к единичной поверхности). Диагональные элементы
носят название нормальных напряжений, а
недиагональные - касательных или сдвиговых. В общем случае, когда сжимаемая среда движется во всех направлениях (например, при вращательном движении), тензор вязких напряжений имеет более сложный вид.
Электролиз.
Цель работы - ознакомление
с процессами, протекающими на растворимых и нерастворимых электродах при
электролизе водных растворов электролитов.
Электролиз - это
окислительно-восстановительный ...
Химическая связь и строение молекул.
Свойства вещества определяются его химическим
составом, порядком соединения в молекулу атомов и их взаимным влиянием. Теория
строения атомов объясняет механизм образования молекул и природу химическ ...
Биохимия
Не вдаваясь в подробности происходящих в живых организмах
процессах, отметим, что эти процессы возможны только при использовании внешних
источников энергии и питательных веществ: для растений первич ...