Реологічні властивості поліметисилоксану-100
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Міністерство освіти і науки України
Кафедра загальної фізики
Реологічні властивості ПМС-100
Курсова робота
Зміст
ВСТУП
РОЗДІЛ І. ОГЛЯД СУЧАСНИХ ТЕОРІЙ ВЯЗКОСТІ РІДИНИ
1.1 Вступ до теорії вязкої течії
1.2 Теорія О.І. Бачинського
1.3 Теорія вязкості Я.І. Френкеля
1.4 Теорія вязкості Г. Ейрінга
1.5 Огляд деяких модельних теорій вязкості рідин
1.5.1 Теорія О.С. Предводителєва
1.5.2 Діркова теорія рідкого стану
1.5.3 Механізм течії вязкої рідини і його звязок з максвеллівською теорією релаксаційної пружності
РОЗДІЛ ІІ. МЕТОДИКА ВИМІРЮВАННЯ ВЯЗКОСТІ ТА ГУСТИНИ РІДИНИ
2.1 Капілярний метод вимірювання вязкості
2.2 Пікнометричний метод вимірювання густини
2.3 Розрахунок похибок експериментальних вимірювань
РОЗДІЛ ІІІ. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ПМС 100
3.1 Характеристика обєкту дослідження
3.2 Температурна залежність густини і кінематичної вязкості ПМС-100
3.3 Розрахунки активаційних параметрів вязкої течії за теорією Я.І. Френкеля
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Актуальність теми. Вивчення природи рідкого стану розвивається в основному у двох напрямках. Один із них, спираючись на результати рентгенографічного аналізу, вважає рідкий стан близьким за природою до твердого і являє собою зіпсовану картину ідеально упорядкованої кристалічної структури. Теоретичне трактування питання про природу рідини у випадку уявлень про рідину як про реальний газ ґрунтується на методах статистичної механіки, розроблених для газового стану.
Для побудови теорії вязкої течії важливо, з яких уявлень про природу рідини виходить автор теорії, бо час чисто феноменологічного трактування питання вже пройшов, і перед кожним автором теорії постає питання про те, що ж являє собою експериментальний процес течії і які потрібні основні характеристики рідкого стану, щоб створити теорію, яка, узгоджуючись з експериментом, дає кількісний вираз для зміни вязкості з підвищенням температури.
Основне завдання молекулярної теорії рідини полягає у встановленні зв`язку між властивостями рідких систем та їх будовою, виявленні молекулярних механізмів та нерівноважних процесів, що протікають у результаті теплового руху.
Для потреб сучасної техніки необхідне знання теплофізичних та реологічних властивостей рідин. У цій області разом з експериментальними роботами широко проводяться теоретичні дослідження по дифузії, теплопровідності та вязкості газів та рідин. Експериментальні і теоретичні дослідження органічних рідин вздовж кривої рівноваги продовжують залишатися одними із актуальних задач фізики конденсованого стану речовини.
Енергетика багатьох сучасних хімічних процесів і деяких виробництв синтетичного волокна заснована на застосуванні рідких полімерів і робочих середовищ із специфічними хімічними, теплофізичними і реологічними властивостями. На таких виробництвах успішно застосовують нетоксичні кремнійорганічні рідини - теплоносії, що відрізняються достатньо високою термічною та хімічною стабільністю і температурою самозаймання.
Вимірювання вязкості є одним із найважливіших технічних досліджень багатьох рідких речовин; сама ж природа вязкості рідин до цього часу залишається недостатньо зясованою.
Метою роботи є дослідження реологічних властивостей поліметисилоксану-100: температурних залежностей вязкості та густини.
Завдання курсової роботи:
1)Розглянути сучасні теорії вязкості рідини: теорію О.І. Бачинського, Я.І.Френкеля, Г. Ейрінга, О.С. Предводителєва.
2)Опанувати капілярний метод вимірювання вязкості і пікнометричний метод вимірювання густини.
)Дослідити температурну залежність густини, зсувної та кінематичної вязкості ПМС-100.
)Розрахувати активаційні параметри вязкої течії за теорією Френкеля.
Предметом дослідження є реологічні властивості рідкого полімеру ПМС-100.
Обєктом дослідження є вивчення температурних залежностей густини і зсувної вязкості та механізму вязкої течії ПМС-100.
Методами дослідження є пікнометричний метод вимірювання густини і метод капілярної віскозиметрії.
Практичне значення роботи. Велику роль у вивченні фізичних властивостей рідини відіграють експериментальні методи.
Тому опанування експериментальних методів реології, отримання даних про температурну залежність густини і зсувної вязкості ПМС-100 та дослідження можливості застосування теорії вязкості Френкеля до силоксанового рідкого полімеру окреслює практичне значення даної курсової роботи.
РОЗДІЛ І. ОГЛЯД СУЧАСНИХ ТЕОРІЙ ВЯЗКОСТІ РІДИНИ
1.1 Вступ до теорії вязкої течії
Вязкість або внутрішнє тертя - це властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однією частини щодо іншої.
Вязкість рідин і газів зумовлена обміном імпульсу між молекулами швидкого і повільного шарів, а сила внутрішнього тертя (тобто вязкість) дорівнює імпульсу, переданому за одну секунду.
Величина, обернена до вязкості, називається текучістю. Багато дослідників, особливо Бінгам, вважають, що у теоретичних розробках про будову рідин зручніше користуватися як величиною для порівняння текучістю, а не вязкістю.
Стокс говорив про внутрішнє тертя; цим виразом часто користуються німецькі автори.
Основними кількісними хар