Mikä määrittää nesteen viskositeetin?

Nesteen viskositeetti viittaa siihen, kuinka helposti se liikkuu stressin alla. Erittäin viskoosi neste liikkuu vähemmän helposti kuin matalan viskositeetin neste. Termi neste viittaa nesteisiin ja kaasuihin, joilla molemmilla on viskositeetti. Liikkuvan nesteen käyttäytymisen tarkka ennustaminen ja mittaaminen on välttämätöntä tehokkaiden teollisuuslaitosten ja laitteiden suunnittelussa.

Liikkeessä oleva neste tarttuu astian pintaan, jonka läpi se virtaa. Tämä tarkoittaa, että nesteen nopeuden on oltava nolla putken tai säiliön seinämässä. Nesteen nopeus kasvaa pois astian pinnasta, joten neste liikkuu astian läpi kerroksittain. Tämän nesteen muodonmuutosta kutsutaan leikkaukseksi: Neste leikataan, kun se kulkee kiinteän pinnan yli. Kestävyyttä tälle leikkaukselle nesteen sisällä kutsutaan viskositeetiksi.

Viskositeetti johtuu kitkasta nesteessä. Se on seurausta molekyylien välisistä voimista nesteessä olevien hiukkasten välillä. Nämä molekyylien väliset voimat vastustavat nesteen leikkausliikettä ja nesteen viskositeetti on suoraan verrannollinen näiden voimien voimakkuuteen. Koska neste on järjestäytyneempi kuin kaasu, tästä seuraa, että minkä tahansa nesteen viskositeetin on oltava huomattavasti korkeampi kuin minkä tahansa kaasun viskositeetin.

instagram story viewer

Jokaisella nesteellä on oma spesifinen viskositeettinsa, jota kutsutaan viskositeettikertoimeksi, jota merkitään kreikkalaisella kirjaimella mu. Kerroin on suoraan verrannollinen nesteen leikkaamiseen tarvittavan rasituksen määrään. Viskoosi neste vaatii paljon stressiä tai painetta liikkua; tämä on järkevää, koska paksu neste deformoi vähemmän helposti ohutta nestettä. Nesteen nopeusero kosketusreunan (missä se on nolla) ja keskipisteen välillä on toinen viskositeetin mitta. Tämä nopeusgradientti on pieni viskoosille nesteille, eli nopeus ei ole niin paljon keskellä kuin kohti sen reunaa.

Koska viskositeetti johtuu molekyylien välisestä vuorovaikutuksesta, niin lämpö vaikuttaa tähän ominaisuuteen, koska lämpö on seurausta nesteessä olevien molekyylien kineettisestä energiasta. Lämmöllä on kuitenkin hyvin erilainen vaikutus nesteisiin ja kaasuihin. Nesteen lämmittäminen johtaa sen molekyylien suurempaan erottumiseen, mikä tarkoittaa, että niiden väliset voimat heikkenevät. Tämän seurauksena nesteen viskositeetti pienenee sitä kuumennettaessa. Kaasun lämmittäminen aiheuttaa päinvastaisen. Nopeammin liikkuvat kaasumolekyylit törmäävät toisiinsa useammin, mikä johtaa viskositeetin kasvuun.

Teachs.ru
  • Jaa
instagram viewer