В'язкість води

Перш ніж говорити про властивості води, варто розібратися з самим поняттям "вода". Вона являє собою прозору рідину, яка в більшості випадків не має ні характерного кольору, ні запаху. Коли вода переходить в інший агрегатний стан, вона утворює похідні, які називають льодом, снігом (тверді стану) або парою (газоподібний стан). Вважається, що вона покриває більше 70% поверхні планети Земля - це всілякі моря й океани, річки, озера, льодовики і інші гідрологічні об`єкти.

Вода є сильним розчинником, який в природних умовах містить безліч мінеральних солей і різних газів. Якщо говорити про її фізичні властивості, то відразу звернемо увагу на те, що при таненні льоду збільшується його щільність, в той час як у інших речовин аналогічний процес відбувається з точністю до навпаки.

Головною особливістю води є в`язкість. Сама по собі в`язкість - це здатність певної речовини (будь то рідина, газ або тверде тіло) чинити опір під час переміщення частинок речовини відносно один одного. Дана характеристика може бути двох видів - об`ємна і тангенціальна. Друга в`язкість - це здатність речовини приймати розтяжне зусилля. Вона проявляється при поширенні у воді звукових або ультразвукових хвиль. Тангенціальна в`язкість характеризується здатністю рідини чинити опір зсувні зусилля.

Коли вчені досліджували в`язкість води, було з`ясовано, що опір речовини при розтягуванні і зрушеннях залежить від швидкості руху часток різних верств рідини. Якщо шар, який пересувається швидше, діє на шар, який рухається повільніше, то в дію наводиться прискорює сила. Якщо ж все відбувається з точністю до навпаки, то починає діяти гальмівна сила. Вищезазначені сили спрямовані по дотичній до поверхонь шарів.

За закону Ньютона була виведена формула tau- = mu- dupsilon- / dn, згідно з якою сила внутрішнього тертя пропорційна градієнту швидкості по нормалі і площі впливу. Якщо відносити силу тертя до площі, яка дорівнює одиниці, то отримаємо дотичне напруження в рідині, що і позначено у вищевказаній формулі.

Існує також таке поняття, як кінематична в`язкість води. Їм позначається ставлення динамічного коефіцієнта (mu-) до щільності обраної рідини (rho-). У вигляді формули даний вираз буде виглядати наступним чином: nu- = mu- / rho-.

В`язкість води при різних температурах змінюється, тобто значення її коефіцієнтів зменшуються при підвищенні температури. Таким чином, динамічний коефіцієнт в`язкості у солоної води буде трохи відрізнятися від коефіцієнта прісною. При розрахунку самого показника різниця буде коливатися приблизно в межах 5%.

Можна навести ще кілька формул, але це ні до чого, так як головний матеріал було викладено раніше. В`язкість води за самим визначенням може змінюватися, не кажучи вже про агрегатних станах речовини. Ці дані важливі в авіа- і суднобудуванні та деяких інших галузях промисловості.

Існує спеціальна таблиця для визначення в`язкості води при різних температурних умовах. Даним матеріалом можна скористатися не тільки в теорії, а й на практиці. У таблиці наводяться дані з інтервалом в 5 градусів, починаючи від 5 і закінчуючи 100 градусами, що значно полегшує життя викладачам і студентам вузів при проведенні розрахунків.

Ще один важливий показник - динамічна кінематична в`язкість води, так звана друга в`язкість (об`ємна) - є характеристикою деформації об`ємного стиснення. Відіграє вагому роль у згасанні звуку і зниженні ударних хвиль.