 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Transportní jevy v kapalinách se zkoumají analogicky jako u plynů . Výrazy pro součinitele jednotlivých jevů jsou však jiné.
a) Difúze. V kapalinách je mechanismus difúze v podstatě shodný s mechanismem difúze v plynech . Difúze však probíhá značně pomaleji než v plynech. To znamená, že difúzní součinitelé D kapalin jsou značně menší než u plynů (viz tab. 6-1). Jejich malá hodnota je příčinou toho, že vyrovnávání hustot molekul v kapalinách difúzí je děj velmi zdlouhavý.
Z kinetické teorie látek plyne pro difúzní součinitel D v kapalinách vztah
 |
(9.1) |
který je analogický rov. (6.11)
. Přitom
je střední hodnota vzdálenosti molekul v kapalině a
střední rychlost jejich pohybu
S rostoucí teplotou roste difúzní součinitel u kapalin rychleji než u plynů. Lze to vysvětlit zmenšováním relaxační doby a růstem střední vzdálenosti mezi molekulami kapaliny s rostoucí teplotou. Blíží-li se teplota kapaliny teplotě kritické, blíží se hodnoty D difundujících kapalin hodnotám difúzních součinitelů plynů. S rostoucím tlakem plynu nad kapalinou difúzní součinitel klesá a difúzi v kapalině lze pak chápat jako difúzi ve velmi silně stlačených plynech.
Kromě difúze dvou kapalin bezprostředně se stýkajících může také difúze probíhat pórovitými stěnami nebo blanami, jež difundující kapaliny oddělují. Difúzi kapalin přes pórovité stěny nazýváme osmózou (viz 1. kapitola). O osmó-ze pojednáme podrobněji v čl. 9.11.
b) Vnitřní tření. Krátkodosahové uspořádání molekul je příčinou toho, že mechanismus vnitřního tření v kapalinách je odlišný od mechanismu vnitřního
tření v plynech
. Molekuly kapaliny, jež jsou v okolí svých rovnovážných poloh, jsou vlivem vazbových sil strhávány pohybujícími se vrstvami kapaliny. Veličina dynamická viskozita
kapalin je za pokojové teploty řádově 10-3 Pa . s, kdežto plyny mají dynamickou viskozitu řádově 10-5 Pa . s. Je tedy dynamická viskozita kapalin průměrně o dva řády větší než je tomu u plynů. Jsou však i kapaliny, které mají dynamickou viskozitu nepoměrně větší. Např. pro glycerin při teplotě 20 °C je
= 1,480 Pa . s, pro ricinový olej
= 0,986 Pa . s, zatímco dynamická viskozita vody při téže teplotě je
= 1,002 . 10-3 Pa . s. Na rozdíl od plynů se dynamická viskozita
kapalin s rostoucí teplotou exponenciálně zmenšuje podle vztahu
 |
(9.2) |
v němž k je Boltzmannova konstanta, T termodynamická teplota a w aktivační energie, kterou je třeba molekule kapaliny dodat, aby se mohla přesunout z jedné rovnovážné polohy do polohy sousední. Aktivační energie je řádově 10-20 J.
c) Tepelná vodivost. Ve vrstvách kapaliny o vyšší teplotě mají kmity molekul kolem dočasných rovnovážných poloh větší energii a přísluší jim také větší amplitudy výchylek. Vzájemnými vazbami mezi molekulami se energie postupně přenáší z jedné vrstvy kapaliny na druhou. Tepelná vodivost odpovídající tomuto mechanismu je velmi malá. U většiny kapalin jsou hodnoty X asi 0,1 až 0,2 W . m-1 . K-1 , u vody 0,6 W . m-1 . K-1 a největší u rtuti 8,2 W . m-1 . K-1 (vesměs při 20 °C). U plynů jsou hodnoty součinitele tepelné vodivosti poněkud nižší, zatímco u pevných látek o 1 až 2 řády větší.
U kapalin je vedení tepla obvykle doprovázeno prouděním (konvekcí). Jev proudění souvisí se skutečností, že v místech kapaliny s různou teplotou je i různá hustota. Zahříváme-li kapalinu v nádobě ode dna, stávají se vrstvy kapaliny u dna řidšími, tj. jejich tíha se zmenšuje a vystupují proto vzhůru.
|
|
|
|
|
|
|
|
|