Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf ·...
Transcript of Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf ·...
![Page 1: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/1.jpg)
M. Jahoda
Fyzikální vlastnosti tekutin
Hydromechanické procesy
![Page 2: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/2.jpg)
2Zařazení mechaniky tekutin
Obecná mechanika
Mechanika tuhých tělesMechanika kontinua
Mechanika zeminMechanika tekutin
Hydromechanika
(kapaliny)
Aeromechanika
(plyny)
HydrodynamikaHydrostatika Hydrodynamika Hydrostatika
![Page 3: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/3.jpg)
3Rozdělení tekutin
Plyny (páry)
• stlačitelné
• vždy zcela zaujme příslušný objem zásobníku
• nemají volnou hladinu
Plyn
expanze
Kapaliny
• nestlačitelné (neuvažujeme velmi vysoké
tlaky)
• v otevřené nádobě vytvoří hladinu
• nemůže samovolně zvětšit svůj objem
Kapalina
volná hladina
![Page 4: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Aristotelés ze Stagiry
• řecký filosof, žák Platónův
• vychovatel Alexandra III. Velikého
Základní koncept kontinua
kontinuum = spojité prostředí
Kontinuum
(384 – 322 př.n.l)
V
r
Oblast
molekulární
Prostorová
proměnlivost
dV*
Oblast
kontinua
- uvažujeme izotropní spojité prostředí
(neplatí pro plyny při nízkých tlacích)
izotropní = fyzikální vlastnosti nezávisejí na směru v němž jsou měřeny
- pracujeme s útvary, jejichž délkové rozměry
jsou mnohem větší než je střední
mezimolekulární vzdálenost
- 10-8 m (plyny)
- 10-10 m (kapaliny)
vzduch:
elementární objem: dV*=10-9 mm3
obsahuje 3x107 molekul
s l g
![Page 5: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/5.jpg)
5Stavové veličiny (tlak, teplota)
Tlak
- silový účinek molekul na jednotku plochy
(tlak je síla působící na jednotku plochy ve směru normály)
Pa = Nm-2 = kg m-1 s-2
Teplota
- intenzivní veličina
Intenzivní veličina (neaditivní) nezávisí na rozměrech tělesa.
- intenzivní veličina
![Page 6: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/6.jpg)
pA = r g h + pat
pA
hr
pat
pA
pat
rA
rm
h2
h1
pA = rm g h2 + rB g h3 + pB - rA g h1
pA
pB
rmrA
rB
h1
h2
h3
pA = rm g h2 + pat - rA g h1
pA
rA
rm
pB
rB
h1 l
h3
h2
pA = rm g l sin(a) + rB g h3 + pB - rA g h1a
Stavové veličiny (tlak)
Měření tlaku – U manometry
6
![Page 7: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/7.jpg)
Bourdonova trubice
Tlak: 0 – 160 MPa
Teplota: od -40°C do 65°C
Přesnost měření: 0,1% - 4%
Stavové veličiny (tlak)
Měření tlaku – deformační tlakoměry
7
![Page 8: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/8.jpg)
Tenzometrické snímače-převod tlakové změny na deformaci membrány (kovová, křemíková)
stupeň deformace je snímán tenzometrem
Tenzometr mění elektrický odpor v závislosti na deformaci.p
Tlak: do 15 MPa
Teplota: od -10°C do 80°C
Přesnost měření: 0,2%
- dynamické měření tlaků
Piezoelektrické snímače
- založeny na piezoelektrickém jevu
Namáháním některých krystalů (křemen, barium-titan, …)
vzniká elektrický náboj, který je úměrný velikosti
mechanického napětí.
membrána
tenzometr
elektronika
Měření tlaku – elektronické tlakoměry
Stavové veličiny (tlak) 8
![Page 9: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/9.jpg)
9Stavové veličiny (hustota)
Hustota (specifická/měrná hmotnost)
= hmotnost materiálu na jednotku objemu (hustota v bodě)
Předpoklady:
• velký počet molekul (běžné technické výpočty, normální podmínky)
• elementární objem tekutiny má stejné vlastnosti jako okolní tekutina
hmotnost (kg)
objem (m3)příslušné tekutiny
Specifický objem Specifická hustota Specifická tíha
tíhové zrychlení: 9,807 ms-2
![Page 10: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/10.jpg)
10Stavové veličiny (hustota)
Hustota (závislosti na T, p)
Kapaliny
• hustota se mění s teplotou a tlakem málo
• příklad: voda (p = konst. 101 kPa)
Plyny
• hustota se mění s teplotou a tlakem
• příklad: vzduch (p = konst. 101 kPa)
ideální plyn
voda
vzduch
![Page 11: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/11.jpg)
Stavové veličiny (hustota)
Měření - kapaliny
Hustoměr - areometr Pyknometr
![Page 12: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/12.jpg)
Postup stanovení hustoty1. Odstranění vzduchu z
baňky o známém objemu pomocí vývěvy.
2. Zvážení.3. Napuštění testovaného
plynu.4. Převážení.5. Výpočet hmotnosti plynu.
6. Výpočet hustoty.
Vakuum
1000 cm3
150,0 g170,0 g
170 -150 = 20,0 g
Stavové veličiny (hustota)
Měření - plyny
![Page 13: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/13.jpg)
13Stavové veličiny (stlačitelnost)
Stlačitelnost
- při stlačení zmenšujeme střední vzdálenost molekul
= schopnost změnit objem při změně tlaku
Součinitel stlačitelnostizměna objemu
změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením a po něm)
původní objem tekutiny
Modul objemové pružnosti
Hodnoty (normální teplota)
Voda:
Vzduch:
=> stlačitelnost plynů je cca 104 krát větší než u kapalin
![Page 14: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/14.jpg)
14Stavové veličiny (stlačitelnost)
Kapaliny
Objem kapaliny po stlačení
Nárůst hustoty při zmenšení objemu
- předpoklad konstantní hmotnosti
- při stlačení budou molekulové síly odpudivé větší než síly přitažlivé
![Page 15: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/15.jpg)
15Stavové veličiny (stlačitelnost)
Měření - piezometr
Bridgmanův piezometr, který se skládá z ocelové válcové nádoby sezkoumanou kapalinou, v jejímž víku je nálevka ústící kapilárou do nádobya obsahující rtuť. Celé zařízení se vloží do tlakové nádoby. Tlakem se do ocelovénádoby vtlačí trochu rtuti, jejíž množství je úměrné stlačitelnosti kapaliny.
![Page 16: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/16.jpg)
16Stavové veličiny (stlačitelnost)
Plyny- molekuly plynů jsou od sebe natolik vzdálené, že síly přitažlivé
a odpudivé nemají podstatný význam
- každou změnu objemu současně doprovází změna teploty,
která může být vyjádřena:
Ideální plyn – molekuly na sebe nepůsobí žádnými silami
polytropický exponent
specifický objem
izochorická: n = (V = konst.)izobarická
izotermická
adiabatická
izochorická
izobarická: n = 0 (p = konst.)
izotermická: n = 1 (T = konst.)
adiabatická: (Q = konst.)
Př. izotermická změna
(Boyleův-Mariottův zákon)
na počátku po stlačení
![Page 17: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/17.jpg)
17Stavové veličiny (tepelná roztažnost)
Tepelná roztažnost
Součinitel tepelné roztažnosti
Kapaliny
- předpokládáme konst. hmotnost při zahřátí
Hodnoty pro vodu (normální tlak)
Ideální plyn
Kombinace:
![Page 18: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/18.jpg)
18Stavové veličiny (tepelná roztažnost)
Tepelná roztažnost
- předpokládáme konst. hmotnost při zahřátí
Hodnoty součinitele tepelné roztažnosti
pro vodu (normální tlak)
![Page 19: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/19.jpg)
19Stavové veličiny
Povrchové napětí- na molekuly kapaliny kapaliny v jejím povrchu působí přitažlivými silami
vnitřní molekuly kapaliny => výslednicí je síla mířící dovnitř kapaliny
- molekuly plynu/páry mají podstatně větší vzdálenosti, a proto je jejich silové
působení na povrchové molekuly velmi malé
plyn
kapalina
Síly působící na molekulu
uvnitř kapaliny a v povrchu
=> působení sil má kapalina tendenci
zmenšit svůj povrch na minimum
- koule (kapičky, bublinky)
Povrchové napětí je síla, která působí ve směru tečny k povrchu na úsečku jednotkové délky .
- síla je stejná ve všech směrech povrchu.
S rostoucí teplotou klesá uplatnění přitažlivých sil
=> klesá hodnota povrchového napětívoda
![Page 20: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/20.jpg)
20Stavové veličiny (povrchové napětí)
Měření
Kapková metoda
- rostoucí kapka odkápne v okamžiku, kdy se její váha stane větší
než povrchová síla působící po obvodu v nejužším místě kapky
- v okamžiku odkápnutí platí:
Více: Bartovská L, Šišková M., Co je co v povrchové a koloidní chemii, VŠCHT Praha, 2005
Du Noüyho metoda odtrhování prstence
- siloměrem se měří velikost síly bránící odtržení kroužku od blanky
na hladině vody tvořené povrchovým napětím
poloměr prstence
síla potřebná k odtržení
korekční faktor
na ulpěnou kapalinu
![Page 21: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/21.jpg)
21Stavové veličiny (povrchové napětí)
Kapilární jevy
- předpokládáme velmi malý vnitřní průměr trubičky ( kapiláry)
- jsou důsledkem povrchového napětí
Adheze > Koheze
adheze = přilnavost, koheze = soudržnost
Koheze > Adheze
- smáčivý (hydrofilní) povrch
- kapalina vystupuje v kapiláře do výšky h
- nesmáčivý (hydrofobní) povrch
- kapalina zůstává v kapiláře o výšku h níže
než je hladina okolní kapaliny
Smáčivý povrch
Adheze
Koheze
Nesmáčivý povrch
Adheze
Koheze
VODA
VZDUCH
VZDUCH
RTUŤ
![Page 22: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/22.jpg)
22Stavové veličiny (povrchové napětí)
Kapilární jevy– výška kapaliny v kapiláře definice
Tíha kapaliny je v rovnováze s vertikální silou vytvořenou povrchovým napětím.
Kontaktní úhel mezi čistým sklem a vodou je q 0°, když se poloměr R
zmenšuje, výška h roste.
Kontaktní úhel mezi čistým sklem a rtutí je q 130°, proto je výška h záporná a
hladina kapaliny poklesne.
![Page 23: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/23.jpg)
23Stavové veličiny (povrchové napětí)
Příklady: tlak uvnitř kapky- předpokládáme kapku ve tvaru polokoule
• síly působící na povrch díky povrchovému napětí:
• výsledná tlaková síla působící na kružnici:
rovnováha sil
= tlaková diference mezi tlakem uvnitř kapky a vnějším tlakem
- tlak uvnitř je větší než vnější tlak
![Page 24: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/24.jpg)
24Stavové veličiny (povrchové napětí)
• síly působící kolem hrany díky povrchovému napětí:
• výsledná tlaková síla působící na kružnici:
rovnováha sil:
= tlaková diference mezi tlakem uvnitř bubliny a vnějším tlakem
- tlak uvnitř je větší než vnější tlak
tenký film má dva povrchy
=>
Příklady: tlak uvnitř bubliny
![Page 25: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/25.jpg)
25Stavové veličiny (povrchové napětí)
q
F
F = povrchové napětí na spodní stranu nohy
Příklady: bruslařka obecná - Gerris lacustris
![Page 26: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/26.jpg)
26Stavové veličiny (viskozita)
Viskozita
- viskozita tekutin se projevuje při jejich pohybu jako odpor
proti vzájemnému pohybu jednotlivých částic tekutiny
dvě rovnoběžné desky
- spodní stojí
- horní se pohybuje rychlostí u
Tečné napětí je úměrné rychlosti u a nepřímo úměrné vzdálenosti mezi deskami h.
definice
tečného napětí (Pa)
konstanta úměrnosti, dynamická viskozita (Pa s)
kinematická
viskozita
1 poise = 0,1 Pa s, 1 stokes (St) = 1 cm2s-1 = 10-4 m2s-1
![Page 27: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/27.jpg)
dA
27Stavové veličiny (viskozita)
Newtonův zákon viskozity (r. 1686)
Teorie malých deformací
Newtonské tekutiny jsou tekutiny,
jejichž rychlost deformace je přímo
úměrná tečnému napětí.
![Page 28: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/28.jpg)
28Stavové veličiny (viskozita)
Viskozita (závislosti na teplotě)
Plyny
- s rostoucí teplotou viskozita roste
Tepelný pohyb molekul převládá nad silami mezi-
molekulárními, se zvýšením teploty vzrůstá rychlost
tepelného pohybu molekul a tím roste i viskozita.
Sutherlandova rovnice
Kapaliny
- s rostoucí teplotou viskozita klesá
Mezimolekulární síly jsou výraznější než tepelný pohyb molekul. Zvýšením teploty
dochází k intenzivnější výměně hybností částic v pohybujících se vrstvách kapalin a
tečné napětí se zmenšuje.
Andradeho rovnice
A, B – empirické konstanty, T- teplota (K)
![Page 29: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/29.jpg)
29Stavové veličiny (viskozita)
Nenewtonské tekutiny
- viskozita není konstantní, je závislá na tečném napětí, nebo na změně rychlosti ve
směru kolmém na směr rychlosti
škrob
voda
kečup
odpadní kaly
![Page 30: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/30.jpg)
– pouze newtonské kapaliny
přesnost: 0,01 – 0,1%
30Stavové veličiny (viskozita)
Měření viskozity – kapilární viskozimetry
![Page 31: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/31.jpg)
– pouze newtonské kapaliny
Poiseuillova rovnice
- průtok kapilárou
- laminární proudění
poloměr kapiláry
rozdíl tlaků = hydrostatický tlak
délka kapiláry
objem kapaliny proteklý za čas
Relativní měření pomocí referenční kapaliny o známé viskozitě a hustotě
Měření viskozity – kapilární viskozimetry
Stavové veličiny (viskozita) 31
![Page 32: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/32.jpg)
– newtonské kapaliny
Höpplerův viskozimetr
L
Stavové veličiny (viskozita)
Měření viskozity – metoda padající kuličky
32
![Page 33: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/33.jpg)
– pouze newtonské kapaliny
Stokesův vztah
- pád koule
- laminární proudění
poloměr kuličky
hustota kuličky
hustota kapaliny
pádová rychlost
Relativní měření pomocí referenční kapaliny o známé viskozitě a hustotě
Měření viskozity – metoda padající kuličky
Stavové veličiny (viskozita) 33
![Page 34: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/34.jpg)
– založeny na měření torzní síly, kterou působí kapalina na element
- vnější nádoba nebo element se otáčí konstantní rychlostí (konstantní
smyková rychlost) a je měřeno smykové napětí pomocí deformace
torzní pružiny
Zdroj: Bartovská L., Šišková M., Co je co v povrchové a koloidní chemii, VŠCHT, 2005
(shear rate)
(shear stress)
34
Měření viskozity – rotační viskozimetry
Stavové veličiny (viskozita)
![Page 35: Fyzikální vlastnosti tekutinuchi.vscht.cz/uploads/pedagogika/hydro/vlastnosti_tekutin.pdf · Součinitel stlačitelnosti změna objemu změna tlaku (rozdíl tlaku před stlačením](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013019/5e37d1e0262a045ce60f5c6f/html5/thumbnails/35.jpg)
30 Hz
přesnost 1 %
35
Měření viskozity – vibrační viskozimetry
Stavové veličiny (viskozita)