Home - qdidactic.com
Didactica si proiecte didacticeBani si dezvoltarea cariereiStiinta  si proiecte tehniceIstorie si biografiiSanatate si medicinaDezvoltare personala
referate didacticaScoala trebuie adaptata la copii ... nu copiii la scoala





Biologie Botanica Chimie Didactica Fizica Geografie
Gradinita Literatura Matematica


Fizica


Qdidactic » didactica & scoala » fizica
Frecarea interna. Vascozitatea gazelor.



Frecarea interna. Vascozitatea gazelor.


Frecarea interna. Vascozitatea gazelor. Consideram doua placi P1 si P2, aflate intr-un gaz oarecare (fig. 7.7).

Daca placa P2 se deplaseaza, paralel cu ea insasi, in sensul axei y, cu viteza v2, iar placa P1 se afla in repaus, atunci placa P2 antreneaza moleculele gazului intr-o miscare suplimentara, in sensul axei v, cu o viteza v dependenta de distanta x de placa P2. Moleculele aflate in imediata apropiere a placii P2 se vor deplasa cu viteza v2, in sensul axei y. Asadar, stratul de gaz dintre placile P1 si P2 transmite din aproape in aproape, miscarea placii P2, astfel incat placa P1 tinde sa se deplaseze.





Fig.7.7. Reprezentarea schematica a procesului de vascozitate


Frecarea interna sau vascozitatea consta in transmiterea miscarii de la un strat la altul al unui fluid sau , mai precis, in transportul unei cantitati de misacare (impuls) de la un satrt al gazului cu o viteza mai mare la altul cu o viteza mai mica. Fenomenul are loc ca si cum cantitatea de miscare ar ,,difuza'' din domeniile cu viteze mai mari in domeniul cu viteza mai mica. Din acest motiv, legea vascozitatii este analoaga cu legea difuziei a lui Fick. Forta tangentiala care actioneaza intre doua straturi de gaz intre care exista un gradient de viteza Δv/Δx este proportionala cu acest gradient si cu aria S a suprafetei de contact dintre cele doua straturi:


(7.30)

unde η reprezinta coeficientul de vascozitate sau, pe scurt, vascozitatea fluidului considerat.

Analog cu rationamentele din paragrafele precedente, se poate obtine vascozitatea unui gaz in functie de marimile caracteristice din teoria cinetico-moleculara:


(7.31)


Din formulele (7.21), (7.29) si (7.31) rezulta o legatura intre coeficientii D, χ si η, care caracterizeaza fenomenele de transport studiate:


(7.32)


Aceasta relatie reflecta caracterul comun al celor trei fenomene de transport studiate.



Aplicatii


  1. In spatiul interstelar exista o concentratie a hidrogenului, n≈67 molec./dm3. Sa se calculeze drumul liber mediu al moleculelor de hidrogen (diametrul, σ=2,3 A).

Rezolvare

fata de un an lumina =9,5.1012km).


  1. Intr-un vas de volum V=1,0 l se gaseste o masa m=1,0 g de oxigen (diametrul molecular, σ=2,9 A). Sa se calculeze drumul liber mediu.

Rezolvare



  1. Sa se afle densitatea heliului, stiind drumul liber mediu, si diametrul atomic, σ=1,9 A.

Rezolvare


  1. Drumul liber mediu al moleculelor de amoniac in conditii normale este λ0=1,0.10-7m. Care va fi drumul liber mediu si timpul mediu dintre doua ciocniri succesive la presiunea p=0,10 atm si temperatura θ=1000C?

Rezolvare


  1. Ce presiune trebuie creata intr-un vas de volum V=1,0L, continand aer la temperatura θ=170C, pentru a obtine vid? (diametrul moleculelor, σ=3,0A).

Rezolvare

  1. Sa se evalueze drumul liber mediu si difuzivitatea ionilor din plasma de hidrogen, cunoscand temperatura plasmei, T≈ 107K, concentratia ionilor n≈ 1021 m-3 si sectiunea eficace a ionului de hidrogen πσ2/4≈ 410-24 m2.

Rezolvare

  1. Sa se calculeze difuzivitatea D a heliului in conditii normale considerand diametrul moleculelor (atomilor) de heliu σ =2.0A.

Rezolvare

  1. La ce temperatura θ2 vascozitatea azotului este egala cu vascozitatea hidrogenului la θ1=170C? (diametrul molecular al azotului este σ2=3,1 A, al hidrogenului σ1=2,3 A).

Rezolvare


  1. Sa se afle concentratia moleculelor de hidrogen in care difuzivitatea este D=1,42 10-4m2/s si vascozitatea η=8,5 10-6Ns/m2.

Rezolvare

de unde


  1. Sa se calculeze conductivitatea termica a Cl2, cunoscand vascozitatea η=1,3 Ns/m2.

Rezolvare


Intrebari si teme de autoevaluare


Care sunt principalele fenomene de transport intalnite in cazul gazului ideal?

Pornind de la modelul gazului ideal sa se calculeze drumul liber mediu al moleculelor.

Care sunt particularitatile procesului de difuzie a gazelor ?

Care este expresia legii lui Fick pentru difuzie?

Sa se enunte legea conductibilitatii termice (Fourier).

Sa se scrie expresiei conductivitatii termice a gazelor ideale indicand marimile fizice care intervin.

Care sunt proprietatile specifice ale fenomenului de vascozitate?



Bibliografie suplimentara


1. Traian Cretu, Dan Anghelescu, Ioan Vierosanu, Fizica-pentru admiterea in invatamantul superior, Ed. Didactica si Pedagogica-Bucuresti, 1980

2. Traian Cretu, Fizica. Teorie si probleme, Editura tehnica, Bucuresti, 1993

3. C. Plavitu si colectiv, Fizica moleculara-probleme, Ed. Didactica si Pedagogica-Bucuresti, 1981

4. Ion M. Popescu, Fizica, vol. I si II, Ed. Didactica si Pedagogica-Bucuresti, 1982

5. Traian I. Cretu, Alexandru M. Preda, Corneliu Gh. Ghizdeanu, Fizica, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1982

6. Gh. Cristea, I. Ardelean, Elemente Fundamentale de Fizica, Vol1 (Mecanica. Caldura si termodinamica), Editura Dacia, Cluj Napoca, 1980

7. I.Bunget (coordonator) si colectiv, Compendiu de Fizica, Editura Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti, 1988





Contact |- ia legatura cu noi -| contact
Adauga document |- pune-ti documente online -| adauga-document
Termeni & conditii de utilizare |- politica de cookies si de confidentialitate -| termeni
Copyright © |- 2024 - Toate drepturile rezervate -| copyright