Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » اعتماد اللزوجة على درجة الحرارة

اعتماد اللزوجة على درجة الحرارة

1850
إعداد مختبري لقياس لزوجة السوائل عند درجات حرارة متفاوتة في الديناميكا الحرارية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

بالنسبة إلى مائع نيوتوني, اللزوجة هي دالة لدرجة الحرارة و ضغط لكن ليس معدل القص. في السوائل، تنخفض اللزوجة بشكل ملحوظ مع ارتفاع درجة الحرارة لأن الطاقة الحرارية العالية تسمح للجزيئات بالتغلب على قوى التماسك بينها بسهولة أكبر. وعلى العكس من ذلك، في الغازات، تزداد اللزوجة مع ارتفاع درجة الحرارة حيث تؤدي التصادمات الجزيئية المتكررة بسرعات أعلى إلى زيادة نقل الزخم.

وتختلف العلاقة بين اللزوجة ودرجة الحرارة اختلافًا جوهريًا بين السوائل والغازات، وذلك بسبب الآليات الجزيئية المختلفة لانتقال الزخم. ففي السوائل، تتراص الجزيئات بشكل وثيق وتتماسك معًا بواسطة قوى تماسك قوية بين الجزيئات. وتنشأ القوى اللزجة من مقاومة هذه الجزيئات للانزلاق بعضها فوق بعض. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد الطاقة الحركية للجزيئات مما يسمح لها بالتغلب على قوى التماسك هذه بسهولة أكبر. وينتج عن ذلك انخفاض مقاومة السائل للتدفق، وبالتالي انخفاض اللزوجة. ويكون هذا التأثير واضحًا؛ على سبيل المثال، تنخفض لزوجة الماء بمعامل 6 تقريبًا بين 0 درجة مئوية و100 درجة مئوية.

في الغازات، تكون الجزيئات متباعدة وتتفاعل بشكل رئيسي من خلال التصادمات. اللزوجة في الغاز هي مقياس لانتقال الزخم بين الطبقات المتحركة بسرعات مختلفة. ينتقل هذا الزخم عن طريق الجزيئات المتحركة بين الطبقات والمتصادمة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد السرعة الحرارية العشوائية لجزيئات الغاز. يؤدي هذا إلى تصادمات أكثر تواترًا ونشاطًا، مما يؤدي إلى نقل أكثر فعالية للزخم بين الطبقات، وبالتالي زيادة اللزوجة. كان هذا السلوك أحد الإنجازات المبكرة للنظرية الحركية للغازات، حيث كان تنبؤًا مخالفًا للبديهة أكدته التجربة لاحقًا.

UNESCO Nomenclature: 2212
- الديناميكا الحرارية

يكتب

الممتلكات المادية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تطوير مقياس الحرارة
  • عمل رودولف كلاوزيوس وجيمس كليرك ماكسويل على النظرية الحركية للغازات
  • دراسات على القوى بين الجزيئات بقلم يوهانس ديدريك فان دير فالس
  • التجارب المبكرة على تدفق السوائل التي أجراها بوازويل وهاجن

التطبيقات

  • تركيبة زيت المحرك (زيوت متعددة الدرجات)
  • المبادلات الحرارية الصناعية
  • تصنيع وتشكيل الزجاج
  • معالجة الأغذية (على سبيل المثال، التحكم في تدفق الشوكولاتة أو العسل)
  • استخراج الطاقة الحرارية الأرضية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات الصلة: اللزوجة، والاعتماد على درجة الحرارة، والسوائل، والغازات، والنظرية الحركية، والقوى بين الجزيئية، وانتقال كمية الحركة، وخواص الموائع.

السياق التاريخي

اعتماد اللزوجة على درجة الحرارة

1839-01-01
1842
1847
1850
1850
1850
1850
1838
1841
1845
1850
1850
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.