Методы определения коэффициента вязкости.

Признаки

1) Растяжения-увеличивается расстояние между молекулярными слоями.

2) Сжатия-уменьшается расстояние между молекулярными слоями.

3) Кручения-поворот одних молекулярных слоев относительно других.

4) Изгиба-одни молекулярные слои растягиваются, а другие сжимаются или растягиваются, но меньше первых.

5) Сдвига-одни слои молекул сдвигаются относительно других.

3Пластическая деформация – (неупругая, необратимая), это деформация, которая не исчезает после снятия действия силы. Например, деформация шарика из пластилина.
Непластическая деформация – (упругая, обратимая), это такая деформация, которая исчезает после снятия действия силы. Например, деформация пружины, надутого футбольного мяча.

Наиболее важной величиной, определяющей различное состояние вещества, является вязкость (внутреннее трение) – мера сопротивления течению. Величина, обратная вязкости, называется текучестью.

3Пластичность - способность тела к изменению формы, вызываемое необратимыми деформациями.

Ползучесть – свойство материала непрерывно деформироваться под воздействием постоянной нагрузки.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости.

Вязкость возникает из-за внутреннего трения между молекулами жидкости и между слоями жидкости. Понятие вязкости было предложено Ньютоном.

Символ η- (″эта″) обозначает вязкостью жидкости (или динамической вязкостью). Она равна силе внутреннего трения, возникающей между двумя слоями. Единицей измерения вязкости является [Н·с/м2]или [Па·с]. Величина вязкости зависит от природы жидкости и ее температуры. Вязкость жидкостей уменьшается с увеличением температуре и наоборот. Такие жидкости называются ньютоновскими. Это гомогенные жидкости (вода, духи, этиловый спирт, ацетон, растворы электролитов и т.п.).

Вязкость жидкостей, которые называются неньютоновскими жидкостями, зависит от скорости течения. Эта категория жидкостей включает суспензии, эмульсии и растворы макромолекул (например, белков). Длинные цепочки макромолекул в растворах могут запутываться друг с другом, и это переплетение препятствует их способности реагировать на изменения скорости течения растворителя. Величина вязкости неньютоновских жидкостей большая, чем у ньютоновских жидкостей.

Кровь.

Кровь является взвесью клеток крови в жидкости, называемой плазмой. Различают красные клетки крови (эритроциты), белые клетки крови (лейкоциты) и тромбоциты. Плазма - водный раствор электролитов, белков, питательных веществ, продуктов метаболизма и т.п. Объем крови в организме составляет почти 7% объема человеческого тела. Эритроциты занимают около 45 % объема крови, а другие клетки крови - менее чем 1%.
Кровь является более плотной и вязкой, чем вода. В среднем относительная вязкость крови составляет почти 4,5 (3,5-5,4). Относительная вязкость плазмы - 2,2 (1,9 - 2,6). Вязкость крови измеряется в лаборатории с помощью специального прибора - медицинского вискозиметра. Кровь является неньютоновской жидкостью.
Вязкость крови зависит, главным образом, от концентрации эритроцитов. Она зависит также от скорости течения крови. Если скорость течения крови уменьшается, эритроциты собираются в специфические скопления, так называемые ″монетные столбики. Это приводит к повышению вязкости крови. Такой феномен может наблюдаться в мелких кровеносных сосудах, где скорость течения крови небольшая.

Венозная кровь обладает несколько большей вязкостью, чем артериальная. При тяжёлой физической работе увеличивается вязкость крови. Некоторые инфекционные заболевания увеличивают вязкость, другие же уменьшают. Определение вязкости крови во взаимосвязи с рядом других анализов крови имеет большое значение для оценки состояния больного и для постановки правильного диагноза по ряду болезней.

34. ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ПО ТРУБАМ. ФОРМУЛА ПУАЗЕЙЛЯ

Течение вязкой жидкости по трубам представляет для медицины особый интерес, так как кровеносная система состоит в основном из цилиндрических сосудов разного диаметра.

Вследствие симметрии ясно, что в трубе частицы текущей жидкости, равноудаленные от оси, имеют одинаковую скорость. Наибольшей скоростью обладают частицы, движущиеся вдоль оси трубы; самый близкий к трубе слой жидкости неподвижен.

где

• — перепад давления на концах капилляра, Па;
• — объёмный расход жидкости, м³/с;
• — радиус капилляра, м;
• — диаметр капилляра, м;
• — коэффициент динамической вязкости, Па·с;
• — длина капилляра, м.

Эта зависимость называется формула Пуазейля. При заданных внешних условиях (р1и р2) через трубу протекает тем больше жидкости чем меньше её вязкость и больше радиус трубы.

Методы определения коэффициента вязкости.

Совокупность методов измерения вязкости называют вискозиметрией, а приборы, используемые для таких целей, - вискозиметрами.

Вязкость крови – это соотношение числа форменных элементов крови и объема ее жидкой части (плазмы). Это невероятно важный показатель состояния крови. Он определяет максимальный срок нормальной работы кровеносной системы, ведь чем выше вязкость, тем быстрее «изнашивается» сердце

Капиллярный метод основан на формуле Пуазейля. Капиллярный вискозиметр состоит из одного или нескольких резервуаров заданного объёма, от которых отходят трубки малого круглого сечения, или капилляры. Принцип действия капиллярного вискозиметра состоит в том, что жидкость под влиянием разности давлений медленно вытекает через капилляр заданного сечения и длины из резервуара. Измерение времени истекания заданного количества жидкости при заданном перепаде давлений на концах капилляра - это способ определения вязкости.

1 – емкость для измерения количества протекающей через капилляр жидкости; 2 – капилляр; 3 – емкость для сбора.

3Медицинский вискозиметр Гесса (Вк-4).

Вискозиметр Вк-4 состоит из двух одинаковых градуированных пипеток А₁и А₂, прикрепленных к подставке. Внутри пипетки проходят капилляры одинаковых размеров.

В правую капиллярную пипетку А2 вискозиметра набирают дистиллированную воду до отметки «0». В левый капилляр набирается кровь из пальца также до нулевой отметки. Проворачивают трехходовой кран Б таким образом, чтобы соединить обе капилляр­ные пипетки с резиновой трубкой, через которую втягивают воздух из обеих пипеток для образования вакуума. При этом столби­ки воды и крови продвигаются вперед с разной скоростью, кото­рая зависит от вязкости. Как только столбик крови дойдет до от­метки «1», втягивание воздуха прекращают. За это время вода, обладающая меньшей вязкостью, продвигается значительно дальше, чем кровь. Вязкость крови определяют по длине пути, прой­денного водой, который отсчитывается по шкале градуированной пипетки.

Перемещение - эталонной жидкости и - исследуемой будут обратно пропорциональны их вязкости:

, где - вязкость исследуемой жидкости, - вязкость воды.

Вязкость крови в норме для мужчин равна 4,3—5,4, а для женщин — 3,9—4,9 делений шкалы.