Page 40 - 6375
P. 40
1
= + ∆∆, (4)
1
6 0 0
де ∆ ∆ – об’єм газу, з якого молекули перейдуть через ∆ зліва направо за час ∆, маючи
швидкість + всіх молекул в одиниці об’єму газу (густина). Аналогічно для напряму
справа наліво дістаємо
1
= − ∆∆. (5)
0
0
2
6
Для результуючого потоку імпульсу через площину ∆ за час ∆ маємо
1
∆ = − = ∆∆ = ∆. (6)
1
2
3 0 0
Порівнюючи (6) з законом Ньютона (3), дістаємо
1 1
= = . (7)
0
0
3 3
Звідси видно, що коефіцієнт в’язкості газів не залежить від тиску і густини газу ,
оскільки ~, а ~1/.
Цей, здавалося б, парадоксальний результат має таке пояснення. При збільшенні
тиску в перенесенні імпульсу бере участь більша кількість молекул, але кожна з них без
зіткнень проходить меншу відстань, отже, сумарний перенос імпульсу не зміниться.
Встановлено, що зменшення тиску в 500 разів зумовлює зміну в’язкості повітря на 4 %.
Оскільки ~ , то можна вважати, що й коефіцієнт ~ . Проте цей висновок
справедливий тільки для випадку, коли ефективний поперечний переріз зіткнення є
величина стала. Величина дещо зростає при зменшенні температури. Відповідно до цього
коефіцієнт зменшується зі зменшенням температури швидше, ніж .
Експериментальні дослідження температурної залежності коефіцієнта динамічної
в’язкості для різних газів уперше найбільш повно виконав український вчений І.П.Пулюй.
Зокрема були проведені вимірювання коефіцієнта для повітря, водню, вуглекислого газу, а
також для парів води, бензолу, спирту, ацетону, ефіру та їх сумішей. Було встановлено, що з
підвищенням температури зростає за законом
= 1 + ,
0