На внутренние сопротивления при движении капельных жидкостей уже давно обратили внимание, и еще Ньютон объяснял их известною вязкостью жидкостей; тем не менее, эти сопротивления долгое время не были более близко исследованы. Кулон около 1803 г. придумал для определения таких сопротивлений особый прибор, состоявший из кружка, подвешенного горизонтально на нити, которая была прикреплена в его центре; кружок совершал в жидкости горизонтальные колебания около своего центра. Гаген и Пуазель около 1840 г. одинаково установили, что подобное сопротивление оказывается и при течении жидкостей по узким трубкам. Если у жидкостей эти сопротивления объяснялись, по-видимому, без особых затруднений некоторым сцеплением между движущимися друг около друга частицами жидкости, то для газов, у которых согласно прежним представлениям возможны только отталкивательные силы, подобные объяснения были совершенно невозможны; а между тем и здесь были открыты сопротивления внутренним движениям, которые, подобно упомянутым выше сопротивлениям в жидкостях, по-видимому, проистекали от внутреннего трения. Около 1829 г. Сэбин показал, что замедления колебания маятника совершались не одинаково, в зависимости от того, происходили ли эти колебания в сосуде, наполненном при одном и том же давлении воздухом или водородом; эти замедления были непропорциональны плотности: в водороде они были сравнительно больше, чем в воздухе. Поэтому при вычислении колебаний маятника стали всегда вводить поправку на это замедление. Стокс в 1851 г. доказал, что множитель, применяемый для таких поправок, соответствует внутреннему трению газов, и, введя этот множитель в уравнения движения, он получил вполне согласные результаты. Несколько раньше этого Грэхем наблюдал при истечении газов через капиллярные трубки сильные изменения скоростей, подобные изменениям, наблюденным в жидкостях Пуазелем и Гагеном; на основании этих явлений тоже можно было с уверенностью сделать заключение о наличии внутреннего трения в газах. Все исследования над внутренним трением показали, что последнее происходит путем; передачи движения от движущихся частиц жидкости частицам, находящимся в покое, или же путем передачи движения от частиц, движущихся быстрее, частицам, движущимся медленнее. Но в то время как старая теория газов не могла дать удовлетворительного объяснения для такой передачи, последнее само собою вытекало из новой теории. Когда две струи газа движутся параллельно одна возле другой с различными скоростями, то вследствие хаотического беспорядочного движения молекул последние переходят из одной струи в другую. Так как молекулы при этом сохраняют свою начальную скорость, то молекулы более быстро движущейся струи ускоряют движение более медленной и обратно, — более быстрая струя замедляется в своем движении. Это замедление зависит от относительной скорости одного слоя газа по отношению к другому, и оно прямо пропорционально этой скорости. Сверх того на трение влияет еще и природа самой трущейся жидкости — оно, во всяком случае, тем больше, чем больше длина свободного пути молекул. Следовательно, трение газов F можно представить в виде произведения F=•с относительной скорости с и некоторого множителя , который выражает зависимость трения от природы жидкостей. Этот множитель называется коэффициентом внутреннего трения, и, как было уже указано, он должен зависеть от средней длины пути молекул.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ ГАЗОВ» з дисципліни «Історія фізики»
