Консультация № 181305
13.12.2010, 13:46
0.00 руб.
0 2 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос:

Определить коэффициент внутреннего трения воздуха при температуре 100 К.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
325460
1469
13.12.2010, 14:00
общий
Есть простые формулы для коэффициентов переноса, которые вытекают из кинетической теории. Для вязкости такая формула
[$627$] = 1/3 u [$955$] ро
средняя скорость теплового движения u = корень(8RT/(пи m0))
длина свободного пробега [$955$] = kT/(4пи корень(2) r^2 p)
ро=m/V=ню M/V = pV/(RT) M/V = Mp/(RT)
Если все это скомбинировать, получится вязкость пропорциональна корню из температуры. Следовательно, вязкость равна
n2 = n1 * корень(T2/T1)
Для расчета нужно знать вязкость при какой-нибудь температуре
вязкость

вязкость воздуха при температуре 200K=13.2*10-6Па*с
тогда из нашей формулы
n2=13,2*корень (100/200)=9,33*10-6
Об авторе:
to live is to die
давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
16.12.2010, 21:53
общий
это ответ
Здравствуйте, Ольга Дмитриевна!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.

Дано: ρ0 = 1,29 кг/м3, M = 29 ∙ 10-3 кг/моль, T = 100 К, p = p0 = 1,013 ∙ 105 Па, d = 2,7 ∙ 10-10 м (взято из решения задачи 2.35 сборника задач по курсу физики с решениями Т. И. Трофимовой и З. Г. Павловой).
Определить: η.

Решение.

Коэффициент внутреннего трения определяется из соотношения
η = 1/3<v><λ>ρ, (1)
где
<v> = √(8RT / (πM)) – средняя арифметическая скорость молекул, (2)
<λ> = kT / (√2πd2p) – средняя длина свободного пробега молекул. (3)

Поскольку плотность ρ воздуха пропорциональна давлению p, то ρ = ρ0.

В результате из выражений (1) – (3) получаем
η = 1/3 ∙ √(8RT / (πM)) ∙ kT / (√2πd2p) ∙ ρ0,
что после вычислений даёт
η = 1/3 ∙ √(8 ∙ 8,31 ∙ 100 / (π ∙ 29 ∙ 10-3)) ∙ 1,38 ∙ 10-23 ∙ 100 / (√2 ∙ π ∙ (2,7 ∙ 10-10)2 ∙ 1,013 ∙ 105) ∙ 1,29 ≈ 4,9 ∙ 10-6 (Па ∙ с).

Ответ: 4,9 ∙ 10-6 Па ∙ с.

С уважением.
5
Спасибо!!!
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа