Вязкость воды
Вязкость воды
Вопрос:
Здрасти! Вы не сможете дать подсказку, нигде не могу отыскать, какая вязкость у соленой воды плотностью 1,15-1,2 г/см3 при низких и отрицательных температурах? К примеру при -20 градусах Цельсия? Заблаговременно спасибо. Руслан
Ответ:
Здрасти, почетаемый, Руслан!
В принципе, Вы сможете высчитать вязкость воды по динамическому коэффициенту вязкости.
Динамический коэффициент вязкости воды в сильной степени находится в зависимости от температуры, но практически не находится в зависимости от давления. Значение этого коэффициента для пресной воды, приобретенное опытным методом для t°С = 0°С, ? = 1,793·103 Па·с. При расчете динамического коэффициента вязкости используют эмпирическую формулу Пуазейля:
? = 0,000183/(1 + 0,0337t + 0,000221t2),
где t — температура воды.
Динамический коэффициент вязкости соленой воды некординально отличается от коэффициента вязкости пресной воды. К примеру, при t = 20°С и S = 25‰ он равен 1,052·10-3 Па·с, а для пресной воды — 1,003·10-3 Па·с, т. е. больше приблизительно на 5%.
Необходимо подчеркнуть, что во многие расчетные формулы заходит отношение динамического коэффициента вязкости ? к плотности воды ?, носящее заглавие кинематического коэффициента вязкости (кинематическая вязкость):
? = ?/?
Значения коэффициентов вязкости значительно уменьшаются с увеличением температуры.
Вязкость жидкостей может быть определена и вискозиметром. Существует несколько типов таких устройств. В самом ординарном полевом вискозиметре, основанном на принципе истечения, в воронку наливается, к примеру, исследуемый раствор объемом 500 см3, вязкость которого следует установить. Измеряются температура и время истечения из воронки исследуемого раствора Тр; потом наливается в воронку дистиллированная вода при таковой же температуре (обычно 20°С) и определяется время ее истечения Тв. Отношение
есть относительная вязкость (для вязких жидкостей она всегда больше 1).
Вязкость воды миниатюризируется при увеличении температуры очень значительно: так, при увеличении температуры воды от 0 до 100 0С вязкость миниатюризируется приблизительно в 8 раз. При обычном атмосферном давлении для определения кинематического коэффициента вязкости воды зависимо от температуры составлена таблице.
Значение v м2/с для воды зависимо от температуры
t°C
0
2
4
6
8
0
179
167
157
147
138
10
131
124
117
112
106
20
101
96
92
87
84
30
80
75
72
69
67
40
66
62
60
58
56
50
56
52
51
49
48
Не считая того, вязкость воды зависит и от давления. При давлении до 2·107 Па изменение вязкости воды некординально и нередко в расчетах не учитывается.
Справочные данные по зависимости вязкости воды от температуры приведены в последующих справочниках:
Ривкин С.Л. Теплофизические характеристики воды www.oglibrary.ru/data/demo/6263/62630003.html
Справочник химика Никольского Б.П. lib.mexmat.ru/books/12114
Физические характеристики воды Плотность воды при её различной температуре
Температура
Плотность
оС
кг/м3
0
999,9
5
1000
10
999,7
20
998,2
30
995,7
40
992,2
50
988,1
60
983,2
70
977,8
80
971,8
90
965,3
100
958,4
Динамическая и кинематическая вязкость воды при её различной температуре Температура
Динамическая вязкость
Кинематическая вязкость
оС
(Н . c / м2) x 10-3
(м2 / с) x 10-6
0
1,787
1,787
5
1,519
1,519
10
1,307
1,307
20
1,002
1,004
30
0,798
0,801
40
0,653
0,658
50
0,547
0,658
60
0,467
0,475
70
0,404
0,413
80
0,355
0,365
90
0,315
0,326
100
0,282
0,294
Главные физические характеристики воды при её различной температуре Температура
Плотность
Удельная теплоёмкость, Cp
Коэффициент температурного линейного расширения
Число Прандтля
оС
кг/м3
кДж / (кг . К)
(1 / K) x 103
—
0
999,9
4,217
-0,07
13,67
20
998,2
4,182
0,207
7,01
40
992,1
4,179
0,385
4,34
60
983,2
4,185
0,523
2,99
80
971,8
4,197
0,643
2,23
100
958,4
4,216
0,752
1,75
При проведении расчётов удобнее использовать приближённые формулы:
С почтением,
К.х.н. О.В. Мосин