2 Tính nhớt – tính chất ma sát của lưu chất  Ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt

2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.2 Tính nhớt – tính chất ma sát của lưu chất

 Ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt

• Chất khí: T tăngμ tăng;

• Chất lỏng: T tăng μ giảm;

Tại sao ảnh hưởng của nhiệt độ lên hệ số nhớt của

chất lỏng và khí ngược nhau?

• Chất khí: khi nhiệt độ tăng các phân tử khí càng chuyển

động hỗn loạn và va chạm nhau nhiều hơn lực kiên kết

giữa các phân tử tăng hệ số nhớt tăng

• Chất lỏng: khi nhiệt độ tăng các phân tử chuyển động

tách xa nhau giảm lực liên kết phân tử hệ số nhớt giảm

 Vấn đề thay đổi của hệ số nhớt theo nhiệt độ ảnh

hưởng đến việc bôi trơn máy móc. Trong các động cơ

nhiệt (ví dụ: động cơ xe máy, động cơ ô tô), nhiệt độ

thay đổi rất lớn sử dụng hỗn hợp bôi trơn gồm nhiều

loại dầu bôi trơn có hệ số nhớt khác nhau



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.2 Tính nhớt – tính chất ma sát của lưu chất

 Không khí



 Chất lỏng



3



µ  T  2 T + So

= ÷

( Sutherland )

µo  To  T + S

µo = 1.78.10−6 poise; To = 288o K ; S = 113o K



µ (T ) = µo (0o C ) ( 1 + AT + BT 2 )



Nước: μo=0.0179poise; A=0.03368;B=0.000221

Ảnh hưởng áp suất đến độ nhớt: nhỏ không đáng kể

• Không khí: Dưới 20bars (1bar=105Pa)

• Chất lỏng: Dưới 40 bars



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.3 Tính nén được – suất đàn hồi K

Ở áp suất P, phần tử lưu chất có thể tích là V

Khi áp suất thay đổi dP thể tích lưu chất biến thiên dV

P+dP

V



V+dV



 Sự thay đổi về thể tích tương đương với biến thiên khối

lượng riêng dρ (ρV=Mass = const)

Nước



Không khí



K = 2,06.109 Pa



1,4.105 Pa



 Suất đàn hồi liên hệ với vận tốc âm thanh



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.4 Áp suất hơi bão hòa

Chất lỏng có khuynh hướng hóa hơi khi nó được chứa

đựng trong bình kín có mặt thoáng tiếp xúc bầu không

khí. Hiện tượng hóa hơi xảy ra vì các phần tử lưu chất ở

bề mặt có động năng lớn có thể thắng lực liên kết phân

tử của các phần tử xung quanh để bay vào khoảng

không bên trên mặt thoáng, trong khi đó cũng có một

số phần tử quay ngược trở về và hóa lỏng.

Nếu khoảng không bên trên chất lỏng kín, số lượng

phân tử thoát ra khỏi chất lỏng biến thành hơi sẽ đạt

trạng thái cân bằng với số lượng phần tử hóa lỏng trở

lại trạng thái hơi bão hòa. Các phần tử hơi tạo ra một

áp suất trong khoảng không bên trên mặt thoáng gọi là

áp suất hơi bão hòa.



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.4 Áp suất hơi bão hòa

 Áp suất hơi tăng theo nhiệt độ và sự sôi xuất hiện

khi áp suất hơi bão hòa bằng áp suất trên bề mặt chất

lỏng.

 Khi áp suất trên bề mặt chất lỏng giảm, hiện tượng

sôi có thể xuất hiện ở nhiệt độ thấp hơn bình thường.

Ví dụ: nước sôi ở 100oC khi p=1atm, nước sôi ở 60oC

khi p=0.2atm

 Hiện tượng tạo bọt và xâm thực trong máy thủy khí:

áp suất cục bộ tại vị trí bất kỳ nhỏ hơn áp suất hơi bão

hòa sự sôi cục bộ tạo bọt khí bọt khí chuyển động

tới vùng áp suất cao bị vỡ đột ngột. Nếu xảy ra trên bề

mặt tiếp xúc vật rắn xâm thực



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.5 Sức căng bề mặt

Chất lỏng có khuynh hướng thu hẹp diện tích tiếp

xúc. Bề mặt chất lỏng giống như một tấm màng mỏng

chịu lực căng. Sức căng bề mặt là lực tác dụng trên

một đơn vị chiều dài trên bề mặt chất lỏng.



T

Σf=0



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.5 Sức căng bề mặt



Sức căng bề mặt làm cho chất lỏng có khuynh hướng thu hẹp,

nên hạt chất lỏng thường có dạng hÌnh cầu.

 Sức căng bề mặt cũng làm cho áp suất bên trong hạt chất

lỏng lớn hơn áp suất bên ngoài. Cân bằng lực áp suất bên trong

và sức căng bề mặt bên ngoài hạt chất lỏng hình cầu



Nước chảy lá môn



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.5 Sức căng bề mặt - Hiện tượng mao dẫn



 Khi đặt ống có đường kính nhỏ vào mặt thoáng của một chất

lỏng. Mực chất lỏng sẽ dâng lên hay hạ xuống so với mặt thoáng

tùy vào sức căng bề mặt và lực ướt giữa chất lỏng và thành ống

 Cân bằng trọng lực và sức căng bề mặt  chiều cao cột

chất lỏng



T

T



θ=0



θ = 135 - 150



2. Các tính chất vật lý cơ bản của lưu chất

2.6 Phương trình trạng thái của khí lý tường

 p là áp suất

T : nhiệt độ tuyệt đối (Kelvin, oK = toC+273)

ρ: khối lượng riêng

R: hằng số khí (R = 287 J/kg.K)



P= ρRT