Процессы теплопередачи. Теплопроводность, конвекция, излучение.
Излучение — это способ отдачи тепла в окружающую среду поверхностью тела человека в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона (а = 5—20 мкм).
Теплопроведение — способ отдачи тепла, имеющий место при контакте, соприкосновении тела человека с другими физическими телами.
Конвекция — способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (воды).
Вязкость (внутреннее трение). Уравнение Ньютона. Коэффициент вязкости.
ВЯЗКОСТЬ (ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ) — сопротивление перемещению частиц под влиянием приложенной силы.
Сила вязкого трения пропорциональна скорости относительного движения тел, пропорциональна площади и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями.
Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют коэффициентом динамической вязкости. Самое важное в характере сил вязкого трения то, что тела придут в движение при наличии сколь угодно малой силы, то есть не существует трения покоя. Это отличает вязкое трение от сухого.
Коэффициент вязкости жидкости - это единица связанная с ее способностью выдерживать поперечную силу. Веществам с высоким коэффициентом вязкости требуется большая поперечная сила для сдвигания жидкостей, чем веществам с меньшим коэффициентом вязкости. Вязкость не является постоянным, фиксированным свойством жидкости. Эта характеристика, изменяющаяся в зависимости от плотности жидкости и температуры. Динамическая вязкость жидкостей уменьшается с увеличением температуры, и растёт с увеличением давления.
|
|
|
Уравнение Ньютона -
Поверхностное натяжение. Коэффициент поверхностного натяжения. Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления. Формула Лапласса.
Коэффициент поверхностного натяжения – отношение модуля F силы поверхностного натяжения, действующей на границу поверхностного слоя L к этой длине есть величина постоянная, не зависящая от длины L. Эту величину называют коэффициентом поверхностного натяжения и обозначают буквой s (сигма). Она находится из формулы F=sL. Молекулы воды или другой жидкости, притягиваясь друг к другу, стремятся сблизиться. Каждая молекула на поверхности притягивается остальными молекулами, находящимися внутри жидкости, и поэтому имеет тенденцию к погружению вглубь. Силы поверхностного натяжения проявляются при изменении формы жидкости при сохранении объёма.
Если жидкость контактирует с твердым телом, то существуют две возможности:
1) молекулы жидкости притягиваются друг у другу сильнее, чем к молекулам твердого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или "жирной" поверхности. В этом случае говорят, что жидкость НЕ смачивает поверхность;
|
|
|
2) молекулы жидкости притягиваются друг у другу слабее, чем к молекулам твердого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.
Явления изменения высоты уровня жидкости в капиллярах по сравнению с уровнем жидкости в широких сосудах называются капиллярными явлениями. Искривление поверхности жидкости у краев сосуда особенно отчетливо видно в узких трубках, где искривляется вся свободная поверхность жидкости. В трубках с узким сечением эта поверхность представляет собой часть сферы, ее называют мениском. У смачивающей жидкости образуется вогнутый мениск, а), а у несмачивающей — выпуклый. Так как площадь поверхности мениска больше, чем площадь поперечного сечения трубки, то под действием молекулярных сил искривленная поверхность жидкости стремится выпрямиться. Силы поверхностного натяжения создают дополнительное (лапласово) давление под искривленной поверхностью жидкости.
|
|
|
Добавочное давление в точке поверхности зависит от средней кривизны в этой точке и даётся формулой Лапласа:
Здесь 
— радиусы главных кривизн в точке. Они имеют одинаковый знак, если соответствующие центры кривизны лежат по одну сторону от касательной плоскости в точке, и разный знак — если по разную сторону. Например, для сферы центры кривизны в любой точке поверхности совпадают с центром сферы, поэтому
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!