Viskosität und Oberflächenspannung sind zwei physikalische Eigenschaften einer Flüssigkeit. Die Viskosität ist das Maß dafür, wie beständig eine Flüssigkeit gegen das Fließen ist, während die Oberflächenspannung definiert ist, wie beständig die Oberfläche einer Flüssigkeit gegen das Eindringen ist. Sowohl die Viskosität als auch die Oberflächenspannung werden durch Temperaturänderungen beeinflusst.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Mit steigender Temperatur verlieren Flüssigkeiten an Viskosität und verringern ihre Oberflächenspannung – im Wesentlichen werden sie "flüssiger" als bei kühleren Temperaturen.
Was ist Viskosität?
Die Viskosität wird durch die Zeit bestimmt, die eine bestimmte Flüssigkeitsmenge benötigt, um durch ein Instrument namens Viskosimeterrohr zu fließen; im Wesentlichen ein schmales Rohr. Ein gutes Beispiel für Viskosität ist das Fließen einer Flüssigkeit durch einen Strohhalm: Wasser, das eine niedrige Viskosität hat, fließt freier als Honig, der eine hohe Viskosität hat. Flüssigkeiten wie Honig haben eine höhere Viskosität, weil sie komplexere molekulare Strukturen enthalten; Während Wasser aus einfachen Wasserstoff- und Sauerstoffbindungen besteht, enthält Honig auch Zucker.
Viskosität und Temperatur
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Wenn sich eine Flüssigkeit erwärmt, werden ihre Moleküle angeregt und beginnen sich zu bewegen. Die Energie dieser Bewegung reicht aus, um die Kräfte zu überwinden, die die Moleküle miteinander verbinden, wodurch die Flüssigkeit flüssiger wird und ihre Viskosität sinkt. Wenn Sirup beispielsweise kalt ist, hat er eine hohe Viskosität und kann schwierig zu gießen sein. Beim Erhitzen in der Mikrowelle nimmt die Viskosität ab und der Sirup fließt freier.
Was ist Oberflächenspannung?
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Oberflächenspannung ist es, die es ermöglicht, eine Nadel in einer Tasse Wasser zu schweben oder wasserabschöpfende Insekten über die Oberfläche eines Sees zu gleiten. Die Moleküle auf der Oberfläche einer Flüssigkeit sind an die Moleküle daneben und darunter gebunden, haben aber nichts über sich, um diese Anziehungskräfte auszugleichen. Aufgrund dieses Ungleichgewichts werden die Moleküle auf der Flüssigkeitsoberfläche stärker von denen um sie herum angezogen, wodurch eine Schicht fest gebundener Moleküle auf der Flüssigkeitsoberfläche entsteht.
Oberflächenspannung und Temperatur
Mit steigender Temperatur einer Flüssigkeit nimmt ihre Oberflächenspannung ab. Wenn sich Wasser erwärmt, stört die Bewegung seiner Moleküle die unausgeglichenen Kräfte auf der Oberfläche des Wassers Wasser und schwächt seine flächige Barriere aus fest gebundenen Molekülen und senkt dadurch die Oberfläche Spannung. Deshalb ist heißes Wasser bei der Reinigung effektiver; Seine niedrige Oberflächenspannung ermöglicht es ihm, die Fasern eines Materials wie Stoff leichter zu durchdringen und Flecken wegzuwaschen.