رابطه دما و سرعت سیال

چه رابطه ای بین سرعت و دما وجود دارد؟
گرما انتقال انرژی جنبشی بین مولکول ها است. اگر سرعت بیشتر باشد ، انرژی جنبشی بیشتر خواهد بود تا گرما بیشتر شود. از آنجا که دما اندازه گیری گرما است ، با افزایش سرعت دما افزایش می یابد.اگر دمای سیال افزایش یابد ، سرعت مایع افزایش یا کاهش می یابد. ... سیال موجود در یک کانال دو بعدی ، سیال چسبناک غیرقابل تراکمی است ، دیواره های کانال در دمای ثابت حفظ می شوند.سرعت مایع با افزایش دما چه اتفاقی افتاد؟
وقتی مایعی گرم می شود ، انرژی جنبشی مولکول های آن افزایش می یابد و جذب بین مولکولی ضعیف می شود. از این رو ، گرانروی مایعات با افزایش دمای آن کاهش می یابدبا کاهش دما چه اتفاقی برای سرعت می افتد؟
پاسخ اصلی: وقتی دما افزایش می یابد ، آیا سرعت مایع افزایش می یابد یا کاهش می یابد؟ دما متناسب با متوسط انرژی جنبشی مولکولهای گاز است. بنابراین وقتی دما افزایش می یابد سرعت مایعات افزایش می یابد.
با افزایش دمای گاز ، سرعت مولکول ها نیز افزایش می یابد. مولکول های بیشتری به طرفین ظرف برخورد می کنند و هرکدام از آنها فشار بیشتری دارند ، بنابراین فشار افزایش می یابد.با افزایش دما ، سرعت متوسط مولکول ها در یک مایع افزایش می یابد و مدت زمانی که آنها "در تماس" با نزدیکترین همسایگان خود می گذرانند کاهش می یابد. بنابراین ، با افزایش دما ، میانگین نیروهای بین مولکولی کاهش می یابد.سرعت متوسط ​​مولکولی تصادفی (جهت آن به معنای تصادفی به طور مساوی در فضا توزیع می شود و جهت آن به طور مداوم از طریق برخورد تغییر می کند) مربوط به دما به عنوان مثال تئوری گاز جنبشی. این هیچ ارتباطی با سرعت ماکروسکوپی که جهت دارد دارد. بنابراین بله ، تفاوت بین سرعتی که می تواند با دما ارتباط داشته باشد و سرعت ماکروسکوپی مورد بحث ما در مکانیک سیالات / پیوستار ، تصادفی بودن یا غیر تصادفی بودن جهت آنها است. گرچه تمایز بسیار مهمی است.
این بدان معنی است که وقتی چیزی واقعاً گرم می شود چیزی حرکت نمی کند زیرا تغییر مکان سرعت ناشی از حرکت حرارتی روی صفر متوسط ​​است. سرعت حرارتی که می تواند به هر مولکول / اتم اختصاص یابد ، از طریق برخورد با سایر مولکول ها / اتم ها ، جهت آن را به طور مداوم تغییر می دهد.
به همین دلیل ، چیزی هنگام حرکت داغ نمی شود - زیرا سرعت تصادفی ذرات منفرد تغییر نمی کند.
بعلاوه ، سرعت مولکولی متوسط ​​در یک گاز ایده آل از جهت سرعت صدا در آن گاز است. بنابراین ، برای موقعیت های عملی هر روز ، سرعت مولکول های گاز بسیار بسیار بیشتر از سرعت ماکروسکوپی جریان گاز است.