Вязкость - Вязкость газов

Химия - Вязкость - Вязкость газов

28 февраля 2011

Оглавление:
1. Вязкость
2. Сила вязкого трения
3. Вязкость газов
4. Вязкость жидкостей
5. Вязкость аморфных материалов
6. Относительная вязкость

В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

$\eta=\frac{1}{3}\langle u \rangle \langle\lambda \rangle \rho$ ,

где $\langle u \rangle$ — средняя скорость теплового движения молекул, $\langle\lambda \rangle$ − средняя длина свободного пробега. Из этого выражения в частности следует, что вязкость не очень разреженных газов практически не зависит от давления, поскольку плотность ρ прямо пропорциональна давлению, а $\langle\lambda \rangle$ - обратно пропорциональна. Такой же вывод следует и для других кинетических коэффициентов для газов,например, для коэффициента теплопроводности. Однако этот вывод справедлив только до тех пор, пока разрежение газа не становится столь малым, что отношение длины свободного пробега к линейным размерам сосуда не становится по порядку величины равным единице; в частности, это имеет место в сосудах Дьюара.

С повышением температуры вязкость большинства газов увеличивается, это объясняется увеличением средней скорости молекул газа u, растущей с температурой как $\sqrt{T}$

Влияние температуры на вязкость газов

Формула Сазерленда может быть использована для определения вязкости идеального газа в зависимости от температуры:

${\mu} = {\mu}_0 \frac {T_0+C} {T + C} \left^{3/2}.$

где:

μ = динамическая вязкость в при заданной температуре T,
μ₀ = контрольная вязкость в при некоторой контрольной температуре T₀,
T = заданная температура в Кельвинах,
T₀ = контрольная температура в Кельвинах,
C = постоянная Сазерленда для того газа, вязкость которого требуется определить.

Эту формулу можно применять для температур в диапазоне 0 < T < 555 K и при давлениях менее 3,45 МПа с ошибкой менее 10%, обусловленной зависимостью вязкости от давления.

Постоянная Сазерленда и контрольные вязкости газов при различных температурах приведены в таблице ниже

Газ	C	T₀	μ₀
Воздух	120	291.15	18.27
Азот	111	300.55	17.81
Кислород	127	292.25	20.18
Углекислый газ	240	293.15	14.8
Угарный газ	118	288.15	17.2
Водород	72	293.85	8.76
Аммиак	370	293.15	9.82
Оксид серы	416	293.65	12.54
Гелий	79.4	273	19

См. также.

<<< Аэрозоль

Гель >>>

Химики
Бытовая химия
Химические вещества
Химические законы и уравнения
История химии
Лабораторная техника

Химическое машиностроение
Награды в области химических наук
Химическая номенклатура
Химическое образование
Химические общества
Химическая промышленность

Разделы химии
Химические реакции
Химические свойства
Химическая связь
Химические системы
Химические теории