Ламинарное и турбулентное движение жидкости.

Ламинарным называется движение жидкости при малых скоростях, когда отдельные элементарные струйки движутся параллельно оси потока. Это движение следует рассматривать как движение отдельных слоев, происходящее без перемешивания частиц.

Турбулентное движение - движение, которое при увеличении скорости становится неупорядоченным, частицы жидкости меняют величину и направление скорости, образуя вихри.

Число Рейнольдса.

Определяет режим движения жидкости.

v-скорость потока

d-диаметр трубки

ню-кинематический коэффициент вязкости

Если – ламинарный, если – турбулентный режим.

14.Основные положения молекулярно-кинетической теории (мкт). Опыты подтверждающие мкт. Основное уравнение мкт.
Молекулярно- кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.
В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

1. Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.
2. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

Подтверждение:
броуновское движение. Это тепловое движение мельчайших микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе.(Оно было открыто английским ботаником Р. Броуном в 1827 г). Броуновские частицы движутся под влиянием беспорядочных ударов молекул. Из-за хаотического теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга. В результате скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по модулю и направлению, а ее траектория представляет собой сложную зигзагообразную кривую.
Основное уравнение мкт

 

p – давление
n - концентрация газа
k = 1,38. 10-23
m0 - масса молукулы
v - средняя скорость молекул
T - абсолютная температура газа (to + 273)
Eк - средняя кинетическая энергия молекул газа

 

15.Поверхностный слой в жидкостях. Коэф. поверхностного натяжения. Свободная энергия поверхностного слоя жидкости.
Поверхностный слой.
Все жидкости и твёрдые тела ограничены внешней поверхностью, на которой они соприкасаются с фазами другого состава и структуры, например, с паром, другой жидкостью или твёрдым телом.

Свойства вещества в этой межфазовой поверхности, толщиной в несколько поперечников атомов или молекул, отличаются от свойств внутри объёма фазы.

Внутри объёма чистого вещества в твёрдом, жидком или газообразном состоянии любая молекула окружена себе подобными молекулами.

Свободная энергия поверх.слоя.жид.
дополнительную потенциальную энергию молекул поверхностного слоя жидкости называют свободной энергией..

изменение свободной энергии прямо пропорционально изменению площади поверхности жидкости.

Коэффициент поверхностного натяжения – это величина, характеризующая зависимость работы молекулярных сил, идущих на изменение площади свободной поверхности жидкости и самой площади изменения этой поверхности.

σ = А/ΔS

σ - коэффициент поверхностного натяжения

А – работа молекулярных сил по изменению площади поверхности жидкости

ΔS - изменение площади поверхности жидкости

σ измеряется работой молекулярных сил при уменьшении площади свободной поверхности жидкости на единицу.зависит от рода жидкости и внешних условий, например, температуры

16.Доп.давление под искривленной поверхностью жидкости. Формула Лапласа.

Под искревленной поверхностью жидкости помимо внутреннего давления создается еще доп.давление,обуслов. Кривизной поверхности.

точное выражение для доп.давления под жидкой искривленной поверх. Люб. Формы в 1805 г установил французский физик Лаплас
пласа
Знак + соответствует выпуклой поверхности, знак – соответствует вогнутой поверхности. R1 / R2- радиусы кривизны двух нормально взаимно перпендикулярных сечений поверхности.
Доп.давление играет бол.роль в капилярных явл.

17.Смачивание и несмачивание капилярные явл.Формула Борелли-Жюрена
Если сила сцепления между молекулами жидкости больше,чем между молекулами жидкости и твердым телом, то жидкость стремится уменьшить площадь соприкосновения с телом.Капля такой жидкости на горизонтальной поверхности примет форму сплюснутого шара в этом случае жидкость называется несмачив. Тв. тело угол образует поверхность тв.тела и касательной поверх.жидкости в точки касания назыв.краевым углом.для не смач.жидк.он бол 90 градусов.

Если силы сцепления,между молекулами жидкости меньше, чем между молекулами жидкости и тв.тела, то жидкость стремится увеличить площадь соприкосновения с тв.телом. В этом случае жидкость назыв. Смачив.тверд.телом,прямой угол будет меньше 90градусов.
Формула Борелли-Жюрена
Высота поднятия смач.жидкости в капиляре обратно пропорциональна его радиусу

формула Борелли-Жюрена получена в 1670 г. Величина 2а/pg,входящая в правую часть формулы,назыв.капиллярной постоянной;она явл.важной физико-хим.хар-ой жидкости.
в тонких капилярах подъем жидкости может достигать бол.высоты