Aralashmalarning kimyoviy va fizik usullari. Aralashni ajratish

STOKS QONUNI

STOKS QONUNI — chegaralanmagan yopishqoq suyuklik ichida sekin ilgarilanma harakatlanayotgan qattiq sharga suyuklik koʻrsatadigan qarshilik kuchini ifodalovchi qonun. Undan kolloid kimyo, molekulyar fizika va meteorologiyada foydalaniladi. Stoks qonuni yordamida kolloid zarralari va b. mayda zarralarning tezliklarini anikdash mumkin. Stoks qonuni q viskozimetriyaaa juda yopishqoq suyukdiklarning yopishqoklik koeffitsiyentini aniklashda qoʻllaniladi.

Закон Стокса

[править | править код]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Линии обтекающего потока, лобовое сопротивление F_d, сила тяжести F_g
В 1851 году Джордж Стокс, решая уравнение Навье — Стокса, получил выражение для силы трения (также называемой силой лобового сопротивления), действующей на сферические объекты с очень маленькими числами Рейнольдса (например, очень маленькие частицы) в покоящейся вязкой жидкости:
{\displaystyle F=-6\pi r\mu v,}
где
{\displaystyle F}  — сила трения, также называемая силой Стокса,
{\displaystyle r}  — радиус сферического объекта,
{\displaystyle \mu }  — динамическая вязкость жидкости,
{\displaystyle v}  — скорость частицы.
Если частицы падают в вязкой жидкости под действием собственного веса, то установившаяся скорость достигается, когда эта сила трения совместно с силой Архимеда точно уравновешиваются силой гравитации. Хотя в классической формулировке закон Архимеда выполняется только в статическом случае, а не для движущихся тел^[1], в данном случае выражение для силы Архимеда сохраняет традиционный вид. Результирующая скорость (Стокса) равна
{\displaystyle V_{\text{S}}={\frac {2}{9}}{\frac {r^{2}g(\rho _{\text{p}}-\rho _{\text{f}})}{\mu }},}
где
{\displaystyle V_{\text{S}}}  — установившаяся скорость частицы (м/с) (частица движется вниз, если {\displaystyle \rho _{\text{p}}>\rho _{\text{f}}} , и вверх в случае {\displaystyle \rho _{\text{p}}<\rho _{\text{f}}} ),
{\displaystyle r}  — радиус частицы (м),
{\displaystyle g}  — ускорение свободного падения (м/с²),
{\displaystyle \rho _{\text{p}}}  — плотность частиц (кг/м³),
{\displaystyle \rho _{\text{f}}}  — плотность жидкости (кг/м³),
{\displaystyle \mu }  — динамическая вязкость жидкости (Па·с).