Вязкость воды

Вопрос:

Здравствуйте! Вы не можете подсказать, нигде не могу найти, какая вязкость у соленой воды плотностью 1,15-1,2 г/см3 при низких и отрицательных температурах? Например при -20 градусах Цельсия? Заранее спасибо. Руслан

Ответ:

 


Здравствуйте, уважаемый, Руслан!

В принципе, Вы можете рассчитать вязкость воды по динамическому коэффициенту вязкости.

Динамический коэффициент вязкости воды в сильной степени зависит от температуры, но почти не зависит от давления. Значение этого коэффициента для пресной воды, полученное опытным путем для t°С = 0°С, μ = 1,793·103 Па·с. При расчете динамического коэффициента вязкости применяют эмпирическую формулу Пуазейля:

μ = 0,000183/(1 + 0,0337t + 0,000221t2),
где t — температура воды.

Динамический коэффициент вязкости соленой воды незначительно отличается от коэффициента вязкости пресной воды. Например, 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 примерно на 5%.

Следует отметить, что во многие расчетные формулы входит отношение динамического коэффициента вязкости μ к плотности жидкости ρ, носящее название кинематического коэффициента вязкости (кинематическая вязкость):
ν = μ/ρ

Значения коэффициентов вязкости существенно уменьшаются с повышением температуры.

Вязкость жидкостей может быть определена и вискозиметром. Существует несколько типов таких приборов. В самом простом полевом вискозиметре, основанном на принципе истечения, в воронку наливается, например, исследуемый раствор объемом 500 см3, вязкость которого следует установить. Измеряются температура и время истечения из воронки исследуемого раствора Тр; затем наливается в воронку дистиллированная вода при такой же температуре (обычно 20°С) и определяется время ее истечения Тв. Отношение


 


 есть относительная вязкость (для вязких жидкостей она всегда больше 1). 

Вязкость воды уменьшается при увеличении температуры весьма существенно: так, при увеличении температуры воды от 0 до 100 0С вязкость уменьшается примерно в 8 раз. При нормальном атмосферном давлении для определения кинематического коэффициента вязкости воды в зависимости от температуры составлена таблице.

Значение v м2/с для воды в зависимости 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



Кроме того, вязкость жидкости зависит и от давления. При давлении до 2·107 Па изменение вязкости воды незначительно и часто в расчетах не учитывается.

Справочные данные по зависимости вязкости воды от температуры приведены в следующих справочниках:
Ривкин С.Л. Теплофизические свойства воды  www.oglibrary.ru/data/demo/6263/62630003.html
Справочник химика Никольского Б.П.  lib.mexmat.ru/books/12114

Физические свойства 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
. c / м2) x 10-3
2 / 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

Основные физические свойства 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 уважением,

К.х.н. О.В. Мосин

 

  • Спасибо очень помогло) от души

    Студент
    27 ноября 2014