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粘滞性

王朝百科·作者佚名  2010-02-08
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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[1]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

牛顿(1642-1727)指出:与接触面积和流速梯度(与流向垂直的方向上单位距离上液层的流速差)成正比,即。此式也称为“牛顿定律”。式中的比例常数称为*粘滞系数,其量纲为质量/(长度·时间)。是与速度梯度无关的液体(服从牛顿定律的),称为“牛顿液体”,其粘滞性称为“正常”的。有些液体(多数为高聚物溶液)的随速度梯度而变(不服从牛顿定律),故称它们为“非牛顿液体”,其粘滞性则称为“反常”的。

 
 
 
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