Условие:
3.2. С какой скоростью будут осаждаться шарообразные ча-
стицы кварца (p = 2600 кг/м3) диаметром 10 мкм; а) в воде при
°С; б) в воздухе при 15 и 500 °С?
Решение:
Будем считать, что частица имеет сферическую форму и её оседание определяется законом Стокса, то есть для предельной (стационарной) скорости падения справедлива формула
v = (2/9) · (r² · (ρₚ – ρс) · g) / η
где
r – радиус частицы, ρₚ – плотность материала (кварца, 2600 кг/м³), ρс – плотность среды (вода или воздух), g – ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²), η – динамическая вязкость среды.
Поскольку задан диаметр d = 10 мкм, находим радиус: r = d/2 = 5×10⁻⁶ м.
Ниже приведём расчёты для каждого случая.
_____________________________________________________________...