什么是物体的粘性,它与什么有关?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 03:40:09
什么是物体的粘性,它与什么有关?

什么是物体的粘性,它与什么有关?
什么是物体的粘性,它与什么有关?

什么是物体的粘性,它与什么有关?
当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力.粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘度(或粘滞系数).
在我们的周围,存在着各种各样的摩擦现象.我们能走路、坐定和工作,这都离不开摩擦.摩擦是普遍存在的.孱孱的流水里,甚至连能自由流动的空气里也存在着摩擦.人们把流体地内摩擦也称作粘滞性.物理学上用粘滞系数h(单位为泊)来表示流体粘滞性的大小.葡萄糖浆的粘滞系数h=6.6x1011泊,较大,水的粘滞系数h=8.01x10-3泊,较小.实际上所有流体都有不同程度的粘滞性.而且对于大多数液体,h随温度上升而下降.什么流体的粘滞系数最小?1957年12月1日,美国加利福利亚技术学院宣布:在液氦Ⅱ里,粘性系数小的测量不到.它是没有粘滞系数的理想流体.
流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动).接内部相应要产生对变形的抵抗,并以内摩擦的形式表现出来.所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力,这是流体的一种固有物理属性,称为流体的粘滞性或粘性.
运动液体中的摩擦力是液体分子间的动量交换和内聚力作用的结果.液体温度升高时粘性减小,这是因为液体分子间的内聚力随温度升高而减小,而动量交换对液体的粘性作用不大.气体的粘性主要是由于分子间的动量交换引起的,温度升高动量交换加剧,因此气体的粘性随温度增高而增大.
牛顿内摩擦定律或牛顿剪切定律对流体的粘性作了理论描述,即流体层之间单位面积的内摩擦力或剪切应力与速度梯度或剪切速率成正比.用公式表示如下:
τ=μ(dvx/dy)= μγ
度量流体粘性大小的物理量.又称粘性系数、动力粘度,记为μ.牛顿粘性定律指出,在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力(或粘性摩擦应力)为式中dv/dy为垂直流动方向的法向速度梯度.粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力.速度梯度也表示流体运动中的角变形率,故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系.按国际单位制,粘度的单位为帕·秒.有时也用泊或厘泊(1泊=10-1帕·秒,1厘泊= 10-2泊).粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同.同种流体的粘度显著地与温度有关,而与压强几乎无关.气体的粘度随温度升高而增大,液体则减小.在温度T<2000开时,气体粘度可用萨特兰公式计算:μ/μ0=(T/T0)3/2(T0+B)/(T+B),式中T0、μ0为参考温度及相应粘度,B为与气 体种类有关的常数,空气的B=110.4开;或用幂次公式 :μ/μ0=(T/T0)n,指数n随气体种类和温度而变,对于空气,在90开<T<300开范围可取为 8/ρ.水的粘度可按下式计算:μ=0.01779/(1+0.03368t+0.0002210t2),式中t为摄氏温度.粘度也可通过实验求得,如用粘度计测量.在流体力学的许多公式中,粘度常与密度ρ以μ/ρ的组合形式出现,故定义v=μ/ρ,由于v的单位米2/秒中只有运动学单位,故称运动粘度.
粘度是指液体受外力作用移动时,分子间产生的内磨擦力的量度.
运动粘度表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度,其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比,在国际单位制中以米2/秒表示.习惯用厘斯(cSt)为单位.1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒.
粘度
动态粘度
绝对粘度
粘度系数
流体内部抵抗流动的阻力,用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示.单位为泊[帕.秒]
注:对于牛顿流体,剪切应力与剪切速率之比为常数,称为牛顿粘度,对于非牛顿流体,剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化,所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”.塑料属于后一种情况.

抵抗剪切应变的物质属性.和物质的属性有关,是什么流体这是关键,然而环境因素,注入温度,压力等等都有影响。