ความตึงผิว ความหนืด พลศาสตร์ของของไหล จัดทำโดย นางสาวกุสุมา โพธิ์ไทรย์ ม .5/1  เลขที่ 9 นางสาวทิพวรรณ ดีดวงพันธ์ ม .5/1  เ...
ความตึงผิว <ul><li>แรงดึงผิว  (Surface tension force)   คือ  แรงที่พยายามยึดผิวของของเหลวไว้ แรงดึงผิวจะมีทิศขนานผิวของเหล...
<ul><li>ความตึงผิว  (Coefficient of surface tension)   คือ ความพยายามในการยึดผิวของเหลว มีสัญลักษณ์  g    </li></ul><ul><l...
<ul><li>ความตึงผิวของของเหลวแต่ละชนิดที่อุณหภูมิเดียวกัน มีค่าไมเท่ากัน สำหรับของเหลวแต่ละชนิดหนึ่ง ความตึงผิวจะเปลี่ยนไปเ...
ความหนืด <ul><li>ความหนืด  คือค่าบ่งชี้คุณสมบัติ ความต้านทาน การไหลในตัว ของไหล  ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปจากการกระทำของ ...
<ul><li>ความหนืด  ( Viscosity)   </li></ul><ul><li>            ความหนืด  ( Viscosity)  เป็นค่าที่บอกถึงคุณสมบัติการต้านการ...
พลศาสตร์ของของไหล <ul><li>พลศาสตร์ของของไหล   คือศึกษาการเคลื่อนที่    ของของไหลได้แก่ ของเหลวและก๊าซ </li></ul><ul><li>7....
 
<ul><li>สมการความต่อเนื่อง </li></ul><ul><li>จึงสรุปได้ว่า ผลคูณของพื้นที่หน้าตัดของไหลไหลผ่านกับอัตราเร็วของของไหลที่ผ่าน...
<ul><li>สมการของแบร์นูลลี - หลักของแบร์นูลลี  “ เมื่อของไหลที่เคลื่อนที่ในแนวระดับมีอัตราเร็วเพิ่มขึ้น    ความดันในของไหลจ...
 
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

ความตึงผิว ความหนืด พลศาสตร์ของของ.Ppt ทิพวรรณ กุสุมา

7,542

Published on

Published in: Education, Technology, Business
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
7,542
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
22
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

ความตึงผิว ความหนืด พลศาสตร์ของของ.Ppt ทิพวรรณ กุสุมา

  1. 1. ความตึงผิว ความหนืด พลศาสตร์ของของไหล จัดทำโดย นางสาวกุสุมา โพธิ์ไทรย์ ม .5/1 เลขที่ 9 นางสาวทิพวรรณ ดีดวงพันธ์ ม .5/1 เลขที่ 14
  2. 2. ความตึงผิว <ul><li>แรงดึงผิว (Surface tension force) คือ แรงที่พยายามยึดผิวของของเหลวไว้ แรงดึงผิวจะมีทิศขนานผิวของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบของวัตถุที่สัมผัสของเหลวดังรูป </li></ul><ul><li>ถ้าเรานำลวดเล็กๆ มาขดเป็นวงกลมแล้วนำด้ายซึ่งทำเป็นวงกลมดังรูป มาผูกไว้   เมื่อจุ่มลงในน้ำสบู่แล้วยกขึ้นมาจะมีลักษณะดังรูปที่ 1 คือผิวของสบู่จะถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน   ล้อมรอบด้วยด้ายและลวด 2 ส่วน และส่วนที่ล้อมรอบด้วยด้ายอย่างเดียวอยู่ตรงกลาง   เมื่อเอาเข็มแทงตรงกลางส่วนที่สามนี้   วงของด้ายจะเป็นดังรูปที่ 2   เหมือนกับว่าด้ายถูกดึงออกด้วยแรงที่ตั้งฉากกับด้านในทุกทิศทาง   ซึ่งอธิบายได้ว่า เมื่อฟองสบู่ยังไม่ขาด    แรงลัพธ์ที่กระทำต่อด้ายทุกจุดมีค่าเป็นศูนย์ คือด้านนอกเท่ากับด้านใน   แต่เมื่อเราทำให้ผิวด้านในขาด   แรงตึงผิวด้านในหรือแรงตึงด้านในหมดไปเหลือแต่ด้านนอก   จึงดึงด้ายออกมาเป็นรูปวงกลม </li></ul>
  3. 3. <ul><li>ความตึงผิว (Coefficient of surface tension) คือ ความพยายามในการยึดผิวของเหลว มีสัญลักษณ์ g   </li></ul><ul><li>ในรูป PQRS เป็นโครงลวดที่มีลวด AB ปิดอยู่อีกด้านหนึ่ง ในตอนแรกเส้นลวด AB อยู่ติดกับลวด    QR    หลังจากแช่โครงลวดนี้ลงในน้ำสบู่    แล้วดึงลวด AB ไปทางซ้ายด้วยแรง F ก็จะทำให้เกิดฟิล์มสบู่ในบริเวณ AQRB  </li></ul><ul><li>ขณะหนึ่งให้ลวด AB อยู่ที่ตำแหน่ง CD และแรง F ยังคงดึงลวด AB ต่อไปจนตำแหน่งที่แสดงในรูป ถ้าให้ความยาวของลวด AB เป็น L และระยะระหว่าง CD กับ AB เป็น S   จะได้ว่าพื้นที่ของฟิล์มสบู่ที่เกิดขึ้นใหม่เป็น SL เพราะว่าพลังงานที่ใช้ในการสร้างพื้นผิว แปรผันโดยตรงกับพื้นที่ของพื้นผิวที่สร้างนั้น โดยมีความตึงผิว g   เป็นค่าคงตัวของการแปรผัน ดังนั้นถ้าให้ E เป็นพลังงานที่ใช้ในการเพิ่มพื้นผิว จะได้ </li></ul><ul><li>E = (g) (SL) </li></ul><ul><li>แต่งานที่ใช้ในการดึงเส้นลวด   AB เท่ากับ ผลคูณระหว่างแรงกับระยะทางที่เส้นลวด AB เคลื่อนที่ตามแนวแรง จึงได้    </li></ul><ul><li>E = FS </li></ul><ul><li>เพราะว่าพลังงานในสมการทั้งสองข้างบนเท่ากัน จึงได้ ( g ) (SL) = FS </li></ul><ul><li>ทำให้ได้สมการความตึงผิวเป็นเมื่อ F เป็นแรงดึงผิว และ L เป็นความยาวของผิวสัมผัส </li></ul>
  4. 4. <ul><li>ความตึงผิวของของเหลวแต่ละชนิดที่อุณหภูมิเดียวกัน มีค่าไมเท่ากัน สำหรับของเหลวแต่ละชนิดหนึ่ง ความตึงผิวจะเปลี่ยนไปเมื่อของเหลวมีวารเจือ เช่น น้ำเกลือหรือสบู่จะมีความตึงผิวน้อยกว่าน้ำ และความตึงผิวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิของของเหลวเพิ่มขึ้นดังตาราง ที่แสดงความตึงผิวของของเหลวบางชนิด ที่อุณหภูมิ     ความตึงผิวของของเหลวบางชนิด ที่อุณหภูมิ ของเหลวความตึงผิว ( N/m) ปรอท 0.4350 น้ำ 0.0728 กลีเซอรอล 0.0631 เบนซิน 0.0289 เอทิลแฮลกอฮอล์ 0.0223  </li></ul>
  5. 5. ความหนืด <ul><li>ความหนืด คือค่าบ่งชี้คุณสมบัติ ความต้านทาน การไหลในตัว ของไหล ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปจากการกระทำของ ความเค้นเฉือน หรือความเค้นภายนอก ความหนืดนี้อธิบายถึงความสามารถในการต้านทานการไหลภายในตัวของไหล และอาจจะถูกพิจารณาให้เป็นตัวชี้วัด ความเสียดทาน ของไหลได้ ยิ่งของไหลมีความหนืดต่ำมากเท่าไร มันก็จะยิ่งมีความสามรถในการเปลี่ยนรูปได้มากเท่านั้นสำหรับคำเรียกใช้โดยทั่วไป อาจจะใช้คำว่า &quot; ความหนา &quot; ตัวอย่างเช่น น้ำ ที่มีความหนืดต่ำอาจจะถูกเรียกว่า &quot; บาง &quot; ในขณะที่น้ำผึ้งซึ่งมีความหนืดสูงนั้นอาจจะถูกเรียกว่า &quot; หนา &quot; สำหรับของไหลในความเป็นจริงนั้น ( ยกเว้น ซูเปอร์ฟลูอิด ) จะมีค่าความหนืดในตัว แต่อย่างไรก็ตาม ในทางอุดมคติ ของไหลอาจจะถุกสมมติให้ไร้ความหนืด เรียกว่า ของไหลในอุดมคติ หรือ ของไหลไร้ความหนืด สำหรับวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับของไหลคือ วิทยาศาสตร์การไหล </li></ul>
  6. 6. <ul><li>ความหนืด ( Viscosity) </li></ul><ul><li>          ความหนืด ( Viscosity) เป็นค่าที่บอกถึงคุณสมบัติการต้านการไหลของน้ำมันหล่อลื่น ยิ่งมีค่ามากก็หมายถึงน้ำมันหล่อลื่นนั้นเหนียวข้นมากหรือหนืดมาก ยิ่งมีค่าน้อยก็หมายถึงความหนืดน้อย           ค่าความหนืดมีมาตรฐานกำหนดอยู่หลายมาตรฐานด้วยกันตามแต่หน่วยงานหรือองค์กรที่เกี่ยวข้องเป็นผู้กำหนด ซึ่งทำให้ค่าความหนืดแต่ละมาตรฐานมีค่าที่แตกต่างกันออกไป อาทิ มาตรฐาน ISO, SAE ( พบในน้ำมันหล่อลื่นของยานยนต์ ) , SUS ( ส่วนใหญ่เป็นของอเมริกา ) ,  AGMA ( พบในน้ำมันเกียร์อุตสาหกรรม ) , Engler, Redwood  เป็นต้น           สำหรับมาตรฐานที่นิมใช้กันหรือพบเห็นกันมาก ได้แก่ </li></ul><ul><li>ISO (International Organization for Standardization)  - เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากเป็นสากล โดยใช้วิธีการวัดที่อุณหภูมิมาตรฐาน 40 oC มีหน่วยเป็น เซนติสโตรก ( Centistroke, cSt) แล้วกำหนดเป็นลำดับตัวเลขเรียกว่า ISO VG (ISO Viscosity Grade) ซึ่งพอจะลำดับได้ ดังนี้ ISO VG 2, 3, 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100, 150, 220, 320, 460, 680, 1000, 1500 </li></ul><ul><li>SAE (The American Society of Automotive Engineers) - เป็นมาตรฐานที่กำหนดขึ้นโดยสมาคมวิศวกรยานยนต์แห่งสหรัฐอเมริกา วัดที่อุณหภูมิ 100 oC โดยมีการกำหนดค่าความหนืดทั้งแบบเกรดเดียว ( monograde) และเกรดรวม (multigrade) แยกเป็นน้ำมันเครื่องและน้ำมันเกียร์ยานยนต์ ยกตัวอย่างเช่น   สำหรับน้ำมันเครื่องเกรดเดียว ( monograde) : SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20, 30, 40, 50, 60 สำหรับน้ำมันเครื่องเกรดรวม (multigrade) : SAE 15w-40, 20W-50, 5W-40, 10W-30, 15W-50  เป็นต้น สำหรับน้ำมันเกียร์ยานยนต์ monograde : SAE 70W, 75W, 80W, 85W, 90, 140, 250 สำหรับน้ำมันเกียร์ยานยนต์ multigrade : SAE 80W-90 เป็นต้น </li></ul>
  7. 7. พลศาสตร์ของของไหล <ul><li>พลศาสตร์ของของไหล   คือศึกษาการเคลื่อนที่   ของของไหลได้แก่ ของเหลวและก๊าซ </li></ul><ul><li>7.1 ของไหลในอุดมคติ ( ideal flow ) ซึ่งมีสมบัติดังนี้ 1. ของไหลมีการไหลอย่างสม่ำเสมอ ( steady flow ) หมายถึง ความเร็วของ ทุกอนุภาค ณ ตำแหน่ง หนึ่งๆ ในของไหลมีค่าคงตัว โดยความเร็วของอนุภาคของของไหลเมื่อ ไหลผ่านจุดต่างๆ กันจะเท่ากันหรือต่างกันก็ได้ 2. ของไหลมีการไหลโดยไม่หมุน ( irrotational flow ) กล่าวคือ บริเวณโดยรอบ จุดหนึ่งๆ ในของไหล จะมีอนุภาคของของไหลเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมรอบจุดนั้นๆ เลย 3. ของไหลมีการไหลโดยไม่มีแรงต้านเนื่องจากความหนืดของของไหล ( nonviscous flow ) หมายความ ว่า ไม่มีแรงต้านภายในเนื้อของของไหลมากระทำต่ออนุภาคของของไหล 4. ของไหลไม่สามารถอัดได้ ( incompressible flow ) หมายความว่า ของไหล มีปริมาตรคงตัวโดยปริมาตรของไหลแต่ละส่วนไม่ว่าจะว่าจะไหลผ่านบริเวณ ใดยังคงมีความหนาแน่นเท่าเดิม 7.2 การไหลของของไหลในอุดมคติ &7.3 สมการความต่อเนื่อง อนุภาคของของไหล มีการเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ โดยอนุภาคหนึ่งจะเคลื่อนที่ตาม เส้นกระแส เส้นหนึ่ง โดยเส้นกระแสจะไม่ตัดกันเลย ถ้าให้เส้นกระแสจำนวนหนึ่งประกอบกันเป็นมัดดังรูป 9.17 จะเรียกมัดของเส้นกระแสนี้ว่า หลอดการไหล ( tube flow ) หลอดการไหลนี้เสมือนเป็นท่อที่มีของไหลไหลเข้าทางปลายหนึ่งและไหลออกอีกปลายหนึ่ง </li></ul>
  8. 9. <ul><li>สมการความต่อเนื่อง </li></ul><ul><li>จึงสรุปได้ว่า ผลคูณของพื้นที่หน้าตัดของไหลไหลผ่านกับอัตราเร็วของของไหลที่ผ่านไม่ว่าจะเป็นตำแหน่งใดในหลอดการไหลมีค่าคงที่นั้น คือ AV = ค่าคงที่ซึ่งเรียกว่า อัตราการไหล ( flow rate หรือ volume flux) ใช้สัญลักษณ์ แทนด้วย Q ดังนั้น Q = AV มีหน่วยเป็น ลบ . ม ต่อ วินาที จากอัตราการไหลจึงพอสรุปได้ว่า อัตราเร็วของของไหลแปรผกผันกับพื้นที่หน้าตัดของหลอดการไหล </li></ul>
  9. 10. <ul><li>สมการของแบร์นูลลี - หลักของแบร์นูลลี “ เมื่อของไหลที่เคลื่อนที่ในแนวระดับมีอัตราเร็วเพิ่มขึ้น   ความดันในของไหลจะ    ลดลงและเมื่อของไหลมีอัตราเร็วลดลง   ความดันในของไหลจะเพิ่มขึ้น ” </li></ul><ul><li>- สมการของแบร์นูลลี ( Bernoulli’s  equation) “ ผลรวมของความดัน   พลังงานจลน์ต่อหน่วยปริมาตร   และพลังงานศักย์ต่อหน่วยปริมาตร   ณ   จุดใด ๆ   ภายในท่อที่มีของไหลผ่านมีค่าคงตัว ” </li></ul>
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×