版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
分子动理学的非平衡态理论§5-1
黏性现象的宏观规律
当系统各部分的宏观物理性质如流速、温度或密度不均匀时,系统就处于非平衡态在不受外界干预时,系统总要从非平衡态自发地向平衡态过渡,这种过渡为输运过程。一、层流与牛顿黏性定律在流动过程中,相邻质点的轨迹彼此稍有差别,不同流体质点的轨迹不相互混杂,这样的流动为层流。层流发生在流速较小时u0u=0xdf´dfdAu=u(z)zAB
流体作层流时,通过任一平行流速的截面两侧的相邻两层流体上作用有一对阻止它们相对滑动的切向作用力与反作用力,使流动快的一层流体减速,这种力为黏性力(内摩擦力)
对于面积为dA的相邻流体层来说,作用在上一层流体的阻力df´必等于作用于下一层流体df
的加速力。牛顿黏性(viscosity)定律
在相邻两层流体中,相对速度较大的流体总是受到阻力,即速度较大一层流体受到的黏性力的方向总与速度梯度方向相反,故速度梯度即流速在薄层单位间距上的增量。
夹层内的空气对B筒施予黏性力。A筒保持一恒定的转速,B筒相应地偏转一定的角度,偏转角度的大小由附在纽丝上的小镜M所反射的光线测得。从偏转角的大小可计算出黏性力。旋转黏度计ωBAM气体的黏度
在单位时间内,相邻流体层之间所转移的沿流体层的定向动量为动量流dp/dt,在单位横截面积上转移的动量流为动量流密度JP。η为流体的黏度,1P=1NSm-2
。
黏度与流体的流动性质有关。流体性好的流体的黏度相对小。气体的黏度小于液体。气体的黏度随温度升高而增加。液体的黏度随温度的升高而减小。二、气体黏性微观机理
长为L,半径为r
的水平直圆管中,单位时间流过管道截面上的流体的体积dv/dt
为体积流率
常压下气体的黏性就是由流速不同的流体层之间的定向动量的迁移产生的。因此,气体的黏性现象是由于气体内大量分子无规则运动输运定向动量的结果。三、泊肃叶定律四、斯托克斯定律五、非牛顿流体1、速度梯度和黏性力间不呈线性关系。
2、其黏性系数会随时间而变或与流体以前的历史过程有关。
3、对形变有部分弹性恢复作用。
球体在黏性流体中运动时,物体表面黏附着一层流体,这一流体层与相邻的流体层之间存在黏性力,在运动中需克服这一阻力。§5-2扩散现象的宏观规律
一、自扩散与互扩散
当物质中粒子数密度不均匀时,由于分子的热运动使粒子从数密度高的地方迁移到数密度低的地方的现象为扩散。
互扩散是发生在混合气体中,自扩散是互扩散的一种特例。它是一种使发生互扩散的两种气体分子的差异尽量变小,使它们相互扩散的速率趋于相等的互扩散过程。二、菲克定律
一维粒子流密度JN(单位时间内在单位截面上扩散的粒子数)与粒子数密度梯度成正比。dndz
D为扩散系数,单位为m2s-1
。负号表示粒子向粒子数密度减少的方向扩散。若在与扩散方向垂直的流体截面上JN处处相等。
上式表示单位时间内气体扩散的总质量与密度梯度的关系互扩散公式表示为:
D12
为“1”分子在“2”分子中作一维互扩散时的系数。△M为输运的“1”质量数。
扩散系数的大小表示了扩散过程的快慢若在压强很低时的气体的扩散与常压下的扩散完全不同,为克努曾扩散(分子扩散)。气体透过小孔的泻流就属于分子扩散。
三、气体扩散(diffusion)的微观机理
扩散是在存在同种粒子的粒子数密度空间不均匀的情况下,由于分子热运动所产生的宏观粒子迁移或质量迁移。
它与
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 湖南农业大学《心理学研究方法与设计课》2021-2022学年第一学期期末试卷
- 教师招聘之幼儿教师招聘题库附答案(基础题)
- 技术管理细则(2024年)
- 2024至2030年中国破碎筛粉造粒设备行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年中国排气燃烧口行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年中国铝质水散热器行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年中国笔记本电脑保护壳行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年中国瓷芯超级滤水器行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年中国洗衣粉架行业投资前景及策略咨询研究报告
- 2024至2030年25-噻吩二羧酸项目投资价值分析报告
- 《冠心病》课件(完整版)
- 2024-2025部编版语文一年级上册阅读7两件宝
- 期末测试卷(一)(试题)2023-2024学年二年级上册数学苏教版
- 食品安全与质量检测技能大赛考试题库400题(含答案)
- 超星尔雅《中国古建筑欣赏与设计》期末考试答案三套
- SMT钢网开口方式规范最终版
- 心理咨询师论文:个人分析报告
- 《统计分析与SPSS的应用第五版》课后练习答案(共1页)
- 人力资源管理体系工作流程图(很全很完整)(共19页)
- 电视剧剧组组成及职能
- 电厂常用金属材料焊接工艺
评论
0/150
提交评论