1tom - 0299.htm
368
о О
состояния. Имеется ряд эмтшрич. и полуомпирич. ф-л, описывающих зависимость В. реальных газов от темп-ры и давления.
В. ннзкомолекуляриых жидкостей сильно зависит от темп-ры, падая с ее ростом. При не слишком высоких темп-pax (близких к темп-ре плавления) кипотич. членами в ур-нии (*) можно пренебречь ч для сдвиговой В, жидкости принять:
Сильная зависимость В. жидкости от температуры объясняется прежде всего температурной зависимостью т?.
Для большинства жидкостей зависимость В. от темп-ры при пост, давлении н узком интервале темп-р можно описать ф-лой Андраде:
т] = Л(Г)ехр(Я/Г).
А (Т) по сравнению с cxp(BJT) ≈ слабая ф-ция от Т. В пулевом приближении величину В связывают с энергией активации молекулярного скачка £а (см. Жидкость}: B-≈8jkt а время релаксации по координатам считают равным ср. времени жизни частицы в данном окружении (времени оседлости). Совр. исследования показали внутр. противоречивость этой модели, и ф-лу Андраде п е╦ раал. обобщения следует рассматривать как эмпирические.
В. жидкостей при постоянной темп-ре обычно увеличивается с ростом давления. Исключение составляет вода, у которой при температурах нише 25°С В. с ростом давления сначала падает и проходит через минимум. Простые жидкости достаточно хорошо описываются формулой Вачипского; ц≈С/(V≈6), где V ≈ молярный объ╦м, Ъ ≈ несжимаемый объ╦м 1 моля, С ≈ постоянная.
При паст, объ╦ме В. зависит от темп-ры гораздо слабее, чем при ноет, давлении, и ф-ла Андраде неприменима. При высоких тс,мп-рах пли при высоких давлениях
кинет ич, членами в ур-нии (*) пренебрегать нельзя, и зависимость от темп-ры оказывается достаточно сложной (рис, 2). Тот факт, что В. непосредственно определяется временем релаксации по коордипатам т^, объ-
жидкость
0,7' 0,8 0,9 1,0 Приведенная температура Т/Гц
Рис. 2. Характер температурной зависимости вязкости вещества в жидком и газообразном состояниях.
ясняет корреляции в зависимостях В. к других физико-кинетических характеристик жидкости, зависящих от Т0, например скоростей релаксации в ядерном магнитном резонансе,
В. воды при 20°С составляет 1,002^.0,001 мПа-с, и это значение принимается как эталонное. В, низкомолекулярных жидкостей, расплавленных металлов и солен обычно не пренышает нсск. десятков Па-с. При более высоких вязкостях жидкости перестают вести себя как ньютоновские и их поведение следует рассматривать с общих позиций реологии и вязкоупругости.
В. растворов зависит от концентрации раствор╦нного вещества, прич╦м эта зависимость может быть достаточно сложной, а В. раствора может быть и больше, и меньше В. чистого растворителя. В. предельно разбавленных суспензий линейно зависит от объ╦мной доли (р взвешенных частиц: T]=T]O (l-j-ctcp) (ф-ла Эйнштейна); ос≈2,5 для частиц сферической формы, сс>2,5 для частиц вытянутой формы, т|0 ≈ В. дисперсионной среды,
В расплавах и растворах полимеров, а также в многокомпонентных системах наблюдаются сложные явления, связа'П1Ь1° с разрушением падмолекулярпых структур при деформациях сдвига (см., пгшр., пшксотропия),
и поведение таких сред окапывается ньютоновым при малых касат. напряжениях и пеиыотоповым при больших.
Сдвиговая и объ╦мная В. являются важнейшими техн. характеристиками веществ. Эксперим, методы определения сдвиговой В. см. в от. Вискозиметрия; объ╦мная В. определяется и:» измерения поглощения звуковых и ультразвуковые волн.
Лит.: Г а т ч (Mt Э., Вязкость жидкостей, пер. с англ., ╧.≈ Л-, 11)35; Михайлов И- Г., Соловьев В. А., Сырников Ю- П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Рид p., И р а у с н и ц Д ж., Ш е р и у д Т., Свойства галов и жидкостей, пор. с англ., 3 иг<д,, л., 1!)82; Ф р с н-п i: л ь Я. И., Кинетическая тпирин жидкостей, Л., 1975; В и н о г р а д о в Г. В., М а л к и н А, Я., Реология доли-меров, ╧.. 1977; К р о к с т о н К+, Фи;шкм жидкого состояния, прр. с англ., М., 197Ь; Ротт л. А., Статистическая теория молекулярных систем, М., 1979. Ю.Л. Сырников.
ВЯЗКОСТЬ компонент плазмы, как и В. газов, характеризует необратимый перенос импульса за сч╦т внутрикомпонентных столкновении. В. к.-л, компоненты плазмы следует отличать от трения между электронной и ионной компонентами плазмы, возникающего при наличии однородной; ср. скорости эликт-роилого газа относительно ионного.
Для существования В, необходимо, чтобы распределение частиц данного сорта по скоростям отличалось от локального максвелловского распределения. В. возникает при наличии градиента ср. скорости соответствующей компоненты (электронной, ионной). Так, если проекция u,f ср. скорости меняется по х, то па-за отсутствия баланса переноса импульса в противоположные стороны возникает поток y-k составляющей импульса вдоль оси х: H,fx ≈ i\\dvyldxt где коэф. В. r\\+~pt\\ здесь т ≈ время между внутрикомпонептпьши столкновениями, р ≈ давление соответствующей компоненты. При сраншшых темп-pax ионов и электронов В. ионной компоненты существенно больше и определяется временем рассеяния ионов па ионах. При наличии маги, поля В. носит более сложный характер, что связано с анизотропией движения частиц в маги. ноле. Перенос импульса происходит существенно по-разному вдоль маги, поля и попер╦к его; при этом важно также направление самого переносимого импульса. В маги, поле появляются также «вязкие» силы, не зависящие от т и не приводящие к диссипации энергии. Подробнее см. в ст. Переноса процессы в плазме,
Лит.: Брагинский С. И,, Явления переноса в плазме, в сб.: Вопросы теории пла.чмы, н. 1, М,, 1963; О р а е в-с к и и В. Н., Плазма на Земле и в космосе, 2 изд., К., 1980,
С. С. Моисеев.
ВЯЗКОУПРУГОСТЬ ≈ свойство материалов тв╦рдых тел (полимеров, пластмасс и др.) сочетать свойства упругости и вязкости. В данном случае напряжения и до-формации зависят от истории протекания процесса на-гружепия (деформации) во времени и характеризуются поглощением анергии на замкнутом цикле деформации (нагружиния) с постепенным исчезновением деформации при полном снятии нагрузки. При этом четко выражены явления ползучести материала и релаксации напряжений.
Напр., величина удлинения цилиндрич. образца при иск-ром значении растягивающей силы зависит от того, по какому закону изменялась во времени сила от нуля до рассматриваемого значения. При быстром возрастании силы удлинение меньше, чем прл медленном. Наоборот, одно и то же удлинение может возникнуть при разных значениях силы. В момент полной разгрузки имеется остаточная деформации, к-рая в последующем самопроизвольно убывает до нуля. Цикл растяжение ≈ разгрузка требует необратимой затраты работы. Но при очень медленной реализации цикла потеря энергии ничтожно мала. Характеристики В. существенно зависят от темп-ры.
Свойство В. связано с наличием дальних взаимодействий, к-рое типично для материалов с длинными полимерными цепями. В кристаллич. телах смещения атомов определяются локальными силовыми полями, образуй-
")
}
