В'язкість рідини

В’язкість рідини молекулярна або фізична (рос. вязкость жидкости молекулярная или физическая; англ. liquid molecular or physical viscosity; нім. molekuläre oder physische Flüssigkeitsviskositätf) – властивість рідини, яка виявляється в тому, що при русі між суміжними шарами (або частинками) рідини виникають певні сили тертя, які діють вздовж поверхні ковзання. В’язкість рідини залежить від виду рідини, а також від її температури й градієнта швидкості; вона характеризується коефіцієнтами в’язкості (див. В'язкість).

В’язкість рідин – це результат взаємодії внутрішньомолекулярних силових полів, що перешкоджають відносному рухові двох шарів рідини. Отже для переміщення шару один відносно одного треба подолати їх взаємне притягання, причому чим воно більше, тим більша потрібна сила зсуву. При відносному зсуві шарів у газовому середовищі, в результаті перенесення молекулами газу кількості руху під час їх переходу з шару в шар, виникає дотична сила між шарами, що протидіє проковзуванню останніх.

Таким чином, внутрішнє тертя в рідині, на відміну від газів, зумовлене не обміном молекул, а їх взаємним притяганням. Доказом цього є те, що із збільшенням температури, як відомо, обмін молекул зростає і тертя в газах зростає, а в рідинах спадає у зв'язку із послабленням міжмолекулярного притягання.

В'язкість твердих тіл має низку специфічних особливостей і зазвичай розглядається окремо.

Закон Стокса (рос. закон Стокса; англ. Stokes law; нім. Stockessches Gesetz n) – твердження, що сила опору F, яку зустрічає тверда кулька радіусом Rпри повільному рівномірному поступальному русі із швидкістю $v \,$ у необмеженому в’язкому середовищі з динамічним коефіцієнтом в’язкості $\eta \,$ (або вламінарному потоці рідини), дорівнює

$F = 6 \pi R \eta v \,$ .

F_D є сила тертя, що діє на межі розділу рідини і частинок (в N ),
μє показником динамічної в'язкості (N с / м 2 )
R радіус сферичної об'єкт (в м), а
v_s' є швидкість осадження частинок (в м / с).

Ця формула відома як «шість піруетів».

Якщо частинки падають у в'язку рідину, і сила тертя в поєднанні з виштовхувальної силою дорівнюють сили тяжіння. У результаті швидкість осадження визначається за формулою:

$v_s = \frac{2}{9}\frac{\left(\rho_p - \rho_f\right)}{\mu} g\, R^2$

де:

v_s є швидкість осадження частинок(м/с);
g є прискорення вільного падіння (м/с²)
ρ_p є густиною частинки (кг / м 3 )
ρ_f є густиною рідини (кг / м 3 )