ВУЗы и колледжи

Объясните зависимость коэффициента вязкозти для жидкостей и газов от температуры

1) Сначала представим жидкость (или газ) как набор кучи одинаковых молекул. Идеальный газ - это если молекулы все время свободны (не чувствуют друг друга), за исключением мгновенных столкновений. В таком газе нет вязкости. Пусть в таком газе находится тело. Когда оно покоится, в него со всех сторон ударяются молекулы газа, создавая со всех сторон одинаковое давление, и никакой макроскопической силы на тело не действует. Если тело движется, то относительно этого тела молекулы совершают не только хаотическое движение, но накладывается еще и направленное движение. Тело, проталкиваясь сквозь молекулы, сбивает их, тратя на это часть импульса. В макромире это порождает силу лобового сопротивления.
2) Мы считали, что помимо мгновенных столкновений частицы среды друг друга не чувствуют. Это выполняется тем лучше, чем большее энергия их движения превосходит энергию их взаимодействия. То есть, при больших температурах. При уменьшении температуры их взаимодействие будет ощущаться все больше. Это приведет к тому, что частицы начнут чувствовать положения друг друга на некоторых конечных расстояниях. А тогда движение одной частицы влияет на движение частиц неподалеку. И когда в такой среде летит тело, оно сбивает молекулы, эти молекулы по средством взаимодействия тут же обмениваются импульсом с другими ближними молекулами. То есть телу приходится толкать не только молекулы, которые оно сбивает, но и близлежащие. Из- за этого возникает дополнительный вклад в силу сопротивления движению - вязкость. Более того, молекулы среды взаимодействуют со молекулами поверхности на некотором расстоянии, даже не совсем вблизи. Поэтому они замедляют тело не только, толкая его в лоб против его движение, а цепляют практически за всю поверхность.
3) При уменьшении температуры влияние взаимодействия будет все сильнее, а значит и вязкость должна проявляться более заметно. И, конечно, вязкость есть и в отсутствии пробного тела. Если разные части среды движутся с разными скоростями, то из-за взаимодействия между частицами импульс среды начинает распределяться более равномерно. И движущиеся части жидкости могут привести в движение покоящиеся, или наоборот, струя, пущенная в стоячую среду, может рассеивать свой импульс в среде и все придет к покою. И, опять же, всему виной взаимодействие частиц на расстоянии. Оно более заметно при низких температурах, поэтому при понижении температуры будет увеличиваться вязкость внутри среды.
Svetlana Ragimova
Svetlana Ragimova
55 283
Лучший ответ
Всё как у людей: чем менее подвижен, тем более приВЯЗчив. :)