Na samym początku, warto wyjaśnić dwa podstawowe pojęcia: ciecz i lepkość. Ciecz to substancja, która nie ma zdolności do utrzymywania stałego kształtu. Lepkość natomiast to właściwość cieczy, która dotyczy przenoszenia naprężeń stycznych. Istnieją różne rodzaje cieczy, w tym:
- Doskonałe, które są pozbawione lepkości i nie są ściśliwe.
- Rzeczywiste, które mogą być lepkie i ściśliwe, nielepki i ściśliwe, nielepki i nieściśliwe lub nieściśliwe i lepkie.
Prawo ściśliwości mówi nam o prawie Pascala i prawie Archimedesa. Prawo Pascala mówi, że na każdą część cieczy zamkniętej w pojemniku i na ścianki naczynia działa takie samo ciśnienie. Prawo Archimedesa stwierdza, że na każde ciało zanurzone w cieczy działa takie samo ciśnienie, ale tylko na część ciała, która ma bezpośredni kontakt z cieczą.
Istnieją dwa rodzaje przepływu cieczy, które pozwalają nam określić ich lepkość: przepływ laminarny i przepływ turbulentny. Przepływ laminarny zachodzi, gdy liczba Reynoldsa jest mniejsza niż 1180, a przejście do przepływu turbulentnego następuje, gdy liczba Reynoldsa przekracza tę wartość. W przepływie laminarnym nie występuje wymiana cząsteczek między ściankami, ale w przypadku idealnego ruchu następuje wymiana ciepła pomiędzy cząstkami, co jest nazywane tarcie wewnętrznym. Jest to proces, w którym cząstki, które poruszają się wolniej, przyśpieszają, a cząstki, które poruszają się szybciej, zwalniają.
Współczynnik lepkości cieczy zależy od rodzaju cieczy i temperatury. Im wyższa temperatura, tym mniejszy współczynnik lepkości, ponieważ wzrasta odległość między cząsteczkami. Przepływ turbulentny występuje, gdy liczba Reynoldsa jest większa od 1180, wtedy w rurze widoczne są gołym okiem zawirowania, które utrudniają przepływ. Jednostką współczynnika lepkości jest pascal-sekunda (Pa·s). Wzór umożliwiający obliczenie współczynnika lepkości to:
pi * r² * g * h * p / (8 * l * m)
Gdzie:
- pi to liczba pi wynosząca 3,14
- r to promień kulki
- g to przyspieszenie grawitacyjne wynoszące 9,81 m/s²
- h to wysokość rury
- p to ciśnienie działające na ciało w cieczy
- l to długość rury
- m to masa pojemnika
Współczynnik lepkości może być obliczany za pomocą metody bezpośredniej lub metody Stokesa.
Opracowania powiązane z tekstem
Treść zweryfikowana i sprawdzona
Czas czytania: 2 minuty
Treść zweryfikowana i sprawdzona
Zgodnie z misją, Redakcja serwisu dokłada wszelkich starań, aby dostarczać rzetelne i sprawdzone treści edukacyjne.
Dodatkowe oznaczenie "Sprawdzona treść" wskazuje, że dany materiał został zweryfikowany przez Redakcję lub ekspertów współpracujących z serwisem.
Weryfikacja tekstu odbywa się na następujących poziomach:
1. Sprawdzenie tekstu pod kątem ewentualnych błędów ortograficznych, stylistycznych, interpunkcyjnych lub innych.
2. Weryfikacja tekstu pod kątem błędów rzeczowych.
3. Sprawdzenie materiału pod kątem ich aktualności.
Dodatkowe oznaczenie "Sprawdzona treść" wskazuje, że dany materiał został zweryfikowany przez Redakcję lub ekspertów współpracujących z serwisem.
Weryfikacja tekstu odbywa się na następujących poziomach:
1. Sprawdzenie tekstu pod kątem ewentualnych błędów ortograficznych, stylistycznych, interpunkcyjnych lub innych.
2. Weryfikacja tekstu pod kątem błędów rzeczowych.
3. Sprawdzenie materiału pod kątem ich aktualności.