Viscozitatea cinematică este caracteristica fizică fundamentală a tuturor mediilor de gaze și lichide. Acest indicator este esențial pentru determinarea tragerii substanțelor solide în mișcare și a sarcinii pe care o întâmpină. După cum se știe, în lumea noastră, orice mișcare are loc în mediul aerian sau al apei. În acest caz, corpurile în mișcare sunt întotdeauna afectate de forțe, vectorul cărora este opusul direcției de mișcare a obiectelor. În consecință, cu cât este mai mare vâscozitatea cinematică a mediului, cu atât mai mare este încărcătura cu care se confruntă solidul. Care este natura acestei proprietăți a lichidelor și gazelor?
Viscozitatea cinematică, definită ca fricțiune internă, se datorează transferului momentului moleculelor de materie perpendiculare pe direcția de mișcare a straturilor sale având viteze diferite. De exemplu, în lichide, fiecare dintre unitățile structurale (moleculă) este înconjurat pe toate laturile de cei mai apropiați vecini aflați la aproximativ o distanță egală cu diametrul lor. Fiecare moleculă vibrează în jurul așa-numitei poziții de echilibru, dar, luând impuls din vecinii săi, face un salt ascuțit spre noul centru de vibrații. Pentru o secundă, fiecare astfel de unitate structurală a materiei are timp să își schimbe locul de reședință cu aproximativ o sută de milioane de ori, făcând între una și sute de mii de fluctuații. Desigur, cu cât interacțiunea moleculară este mai puternică, cu atât este mai mică mobilitatea fiecărei unități structurale și, în consecință, cu atât este mai mare vâscozitatea cinematică a substanței.
Dacă orice forțe externe constante moleculă acționează pe partea straturilor adiacente, apoi direcția particulei suferă deplasare mai mare pentru o anumită unitate de timp decât în direcția opusă. Prin urmare, rătăcirile sale haotice se transformă într-o mișcare ordonată cu o anumită viteză, în funcție de forțele care acționează asupra ei. O asemenea vâscozitate este caracteristică, de exemplu, a uleiurilor de motor. Există, de asemenea, important faptul că atașat la particula de sub acțiunea forțelor externe considerare performante de lucru pe aparte în afară de straturi prin care strange molecula. Un astfel de efect crește în cele din urmă rata de mișcare aleatorie termică a particulelor, care nu se schimbă odată cu trecerea timpului. Cu alte cuvinte, pasajul fluid caracterizat uniform in ciuda expunerii constante la forțele externe în direcții diferite, deoarece acestea sunt echilibrate de un straturi de material de rezistență internă care definește precis vâscozitatea cinematică.
Pe măsură ce temperatura crește mobilitatea moleculelor începe să crească, ceea ce duce la o anumită scădere a rezistenței straturilor de material, ca orice substanță preincalzit condiții mai favorabile pentru libera circulație a particulelor în direcția forței aplicate. Acest lucru poate fi comparat cu modul în care o persoană este mult mai ușor de a stoarce printr-o mulțime aleatoriu în mișcare decât printr-o mulțime nemișcat. Soluțiile de polimeri posedă o vâscozitate cinematică semnificativă, măsurată în Stokes sau Pascal-secunde. Acest lucru se datorează prezenței în structura lor a lanțurilor moleculare cu legături rigide lungi. Dar, cu creșterea temperaturii, indicele lor de vâscozitate scade rapid. Atunci când se presează produse din plastic, moleculele sale filamentare, împletite cu capriciu, își asumă cu forța o nouă poziție.
Viscozitatea gazelor la o temperatură de 20 ° C și o presiune atmosferică de 101,3 Pa este de ordinul a 10 -5 Pa * s. De exemplu, vâscozitatea cinematică a aerului, heliului, oxigenului și hidrogenului în astfel de condiții va fi egală cu 1,82 x 10-5; 1,96 * 10-5; 2,02 * 10-5; 0,88 * 10 -5 Pa * s. Și heliul lichid are, în general, o proprietate uimitoare de superfluiditate. Acest fenomen, descoperit de Academician P.L. Kapitsey, este faptul că metalul dat într-o astfel de stare agregată nu are aproape nicio vâscozitate. Pentru el, acest indicator este aproape zero.
