Вода

Из таблицы следует, что в воде объемная вязкость больше, чем сдвиговая, приблизительно в три раза и это отношение удивительно постоянно для разных температур и давлений. В простых жидкостях, не образующих водородных связей, это отношение уменьшается с ростом плотности. Некоторые авторы рассматривают постоянство отношений объемной вязкости к сдвигаемой в воде при разных Р и Т как еще одну «аномалию» воды.

Как сдвиговая, так и объемная вязкость определяют поглощение энергии в звуковой волне. Причина поглощения звука состоит в том, что деформация смещена по фазе по отношению к изменению давления, как это было предположено Максвеллом.

В табл.8 представлены данные относительно скорости звука, сдвиговой вязкости и поглощения звука в зависимости от давления в воде для двух температур: о и 30ºС. Как видно из табл.8 (Литовец, 1955), коэффициент поглощения звука при ºС уменьшается как с ростом давления, так и с ростом температуры. Процессы поглощения звука при малых давлениях и на малых температурах определяются динамикой водородных связей.

Таблица 8

Зависимость коэффициентов поглощения звука в Н2О от Т и Р

см-1∙с2

Т, ºС

Р, кг/см2

с, см/с

, Пз

0

1

17,0

57,5

40,5

3,4

1404

5,67

0

500

12,9

47,1

34,2

3,65

1492

5,94

0

1000

10,6

38,5

27,9

3,63

1580

5,69

0

1500

9,0

30,5

21,5

3,39

1669

5,3

0

2000

7,7

24,7

17,0

3,21

1757

5,12

1

1

6,1

18,5

12,4

3,01

1510

2,15

30

500

5,3

15,4

10,1

2,91

1595

2,05

30

1000

4,52

12,7

8,1

2,75

1677

2,02

30

1 500

4,2

11,1

6,9

2,64

1756

1,96

30

2000

3,63

9,9

6,3

2,75

1830

2,03

Так как коэффициент объемной вязкости, согласно Максвеллу, зависит от времени релаксации , то зная и , возможно вычислить время релаксации объемной вязкости.

Таблица 9

Температурная зависимость высокочастотного модуля сдвига и модуля сжимаемости воды (х10-10 дин∙см-2)

1,68-0,0127 Т

5,62-0,01 Т

(Т, ºС)

Температурная зависимость высокочастотного модуля упругости в воде была получена Сли и др. в 1966 г. на основании данных по скорости ультразвука в смесях вода - глицерол линейной экстраполяцией данных, полученных для смеси к 100%-ной воде. Эти данные представлены в табл.9 Как видно из таблицы, при Т = 0ºС.


Страница: