Вязкость. Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости

Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. Это свойство обусловлено возникновением в движущейся жидкости сил внутреннего трения, ибо они проявляются только при ее движении благодаря наличию сил сцепления между ее молекулами. Природа этих сил довольно сложна; возникающие в жидкости напряжения связаны с процессом переноса импульса (Гиперссылка 10.1) (вектора массовой скорости движения жидкости). При этом возникающие в жидкости напряжения обусловлены двумя факторами: напряжениями, возникающими при деформации сдвига и напряжениями, возникающими при деформации объёмного сжатия.

Характеристиками вязкости являются: динамический коэффициент вязкости μ и кинематический коэффициент вязкости ν.

Единицей динамического коэффициента вязкости в системе СГС является пуаз (П): 1 П=1 дина·с/см²=1 г/(см·с). Сотая доля пуаза носит название сантипуаз (сП): 1сП=0,01П.

В системе МКГСС единицей динамического коэффициента вязкости является кгс·с/м²; в системе СИ - Па·с. Связь между единицами следующая:
1 П=0,010193 кгс·с/м²=0,1 Па·с; 1 кгс·с/м²=98,1 П=9,81 Па·с.

Кинематический коэффициент вязкости

. (10.5)

Единицей кинематического коэффициента вязкости в системе СГС является стокc (Ст), или 1 см²/с, а также сантистокс (сСт): 1 сСт=0,01 Ст. В системах МКГСС и СИ единицей кинематического коэффициента вязкости является м²/с: 1 м²/с=10⁴Ст.

Величина коэффициента динамической вязкости (гиперссылка 10.2) жидкости при постоянной температуре и постоянном давлении зависит от внутренних (химических) свойств самой жидкости.

Вязкость жидкости в значительной степени зависит от температуры и давления. При увеличении температуры жидкости коэффициенты её вязкости (как динамический, так и кинематический) резко снижается в десятки и сотни раз, что обусловлено увеличением внутренней энергии молекул жидкости по сравнению с энергией межмолекулярной связи в жидкости. Зависимость вязкости жидкости от температуры может быть выражена в виде экспоненциальной зависимости: Вязкость жидкости с повышением температуры уменьшается. Влияние температуры на динамический коэффициент вязкости жидкостей оценивается формулой

, (10.6)

где μ и μ₀ - значения динамического коэффициента вязкости соответственно при температуре t и t₀;

α - показатель степени, зависящий от рода жидкости; для масел, например, значения его изменяются в пределах 0,025—0,035.