La viscosità: La viscosità nei fluidi si misura mediante la forza che è necessario applicare in condizioni stazionarie per conservare la differenza di velocità tra due strati fluidi paralleli. (2 pagg., formato word) ( formato doc)

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Untitled Viscosità La viscosità nei fluidi si misura mediante la forza che è necessario applicare in condizioni stazionarie per conservare la differenza di velocità tra due strati fluidi paralleli. Se dr è la distanza tra due strati di uguale area A, in moto con una differenza di velocità du, la viscosità del fluido è espressa dalla costante di proporzionalità ? (coefficiente di viscosità dinamica) che lega lo sforzo tangenziale ? = F/A al gradiente di velocità mediante la relazione ? = ? (du/dr). L'origine della viscosità nei fluidi è da ricercarsi nello scambio di quantità di moto tra due strati adiacenti. In un gas, per esempio, una parte delle molecole di uno strato a passa ogni secondo in uno strato contiguo b; se questi due strati non hanno la stessa velocità la quantità di moto trasferita a b non è esattamente compensata da quella trasferita dalle molecole che passano da b ad a: ne risulta quindi un'accelerazione dello strato più lento a spese di un rallentamento dello strato più veloce. Il coefficiente di viscosità si può definire anche come la quantità di moto che attraversa nell'unità di tempo l'unità di superficie ortogonale a un gradiente di velocità unitario. Con opportune ipotesi semplificative si trova per i gas: dove m è la massa molecolare, v è la velocità media e d il diametro delle molecole. È noto dalla teoria cinetica dei gas che la velocità media delle molecole è proporzionale alla radice quadrata della temperatura assoluta T, perciò ? cresce nei gas al crescere di T. A differenza di quella dei gas, la viscosità della maggior parte dei liquidi diminuisce all'aumentare della temperatura t con una legge del tipo ? = AeB/t, dove A e B sono costanti caratteristiche del liquido in esame. Per i liquidi che scorrono in capillari, la legge di Poiseuille lega il coefficiente ? alla portata. Nel sistema SI l'unità coerente della viscosità dinamica ? è il chilogrammo al metro al secondo. La quantità ? = ?/ρ, dove ρ è la densità assoluta del fluido, è nota come coefficiente di viscosità cinematica (o semplicemente viscosità cinematica) e si misura nel sistema SI in metri quadrati al secondo. Nel sistema CGS la viscosità dinamica si misura in poise e la viscosità cinematica in stokes. La viscosità si può definire in maniera analoga anche nei solidi ed è connessa, come i fenomeni di plasticità, al moto delle dislocazioni nel reticolo cristallino. Nel moto laminare dei fluidi la viscosità ordinaria del fluido è legata al moto molecolare disordinato nelle due direzioni attraverso la superficie che separa i due strati contigui; se fra questi avvengono scambi macroscopici di grosse masse di fluido visibili dall'esterno, per effetto di vortici, correnti, onde, dovuti per es. a fenomeni termici, può avvenire che lo scambio di quantità di moto attraverso la superficie di separazione abbia segno opposto, ossia avvenga in modo da aumentare la quantità di moto dello strato più veloce e diminuire la quantità di moto dello strato più lento. Continua »

TAG: gas
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