Re: [請益] 壓力P是什麼量?

看板Physics作者 (西西亞魚)時間13年前 (2011/06/08 09:55), 編輯推噓1(106)
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(前文恕刪) 壓力 P 是純量(零階張量),應力 σ 是二階張量,雖然兩者物理定義類似, 根據 Currie 寫的 Fundamental Mechanics of Fluid,應該是以下這個樣子。 1. 壓力和應力轉換 將壓力分為 a. 機械壓力(mechnical pressure) P'    量度分子的移動動能(translatonal energry) 定義:機械壓力為各向受壓應力的平均值  P'=-1/3σ_ii b. 熱壓力(thermodynamic pressure) P 量度分子的所有能量,包含移動、振動、旋轉動能 由於分子的移動、振動與旋轉動能的 relaxation time 均不同,故流體在轉換時 會能量損耗,例如 shock wave,移動動能被激發為轉動動能,稱為 Bluk 黏滯。 P-P'=K▽.u(velocity) K 為 Bulk 黏滯係數 2. 事實的真相 K=0 當流體為單原子分子氣體(無振動及旋轉動能)   K≒0 當流體為多原子分子氣體及液體 所以 K 值極小多忽略,也就是訂 K=0   P'=P=-1/3σ_ii 又稱 Stokes' relation,也就是 Stokes' 公設(*)依據, 在此前提下,才能導出 Navior-Stoke 方程式。 * 應力通式   Stokes' 公設第一條件:當流體靜止時,應力正比於靜水壓。σ_ii ~ P 故可將應力寫為通式 σ_ij=-Pδ_ij+τ_ij           τ_ij:流體動態產生的黏滯項 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.218.17

06/08 14:08, , 1F
單原子分子氣體也是有黏滯性的。質心的動能還是可以轉移到
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06/08 14:09, , 2F
各原子的微觀運動上面去。
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06/08 14:11, , 3F
例如氦。黏滯性要到BEC以後才會消失...
06/08 14:11, 3F

06/08 14:23, , 4F
另外,K值「小」絕對不是因為微觀動能不重要。
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06/08 14:24, , 5F
你也說了,這跟relaxation time有關係。
06/08 14:24, 5F

06/08 14:25, , 6F
P'=/= P的情況,只有在 non-equilibirum 會發生。
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06/08 14:28, , 7F
所以 K = 0 其實是在說流體的每一點都處於quasi-equilibrium
06/08 14:28, 7F
文章代碼(AID): #1DxjQVRV (Physics)
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