Mi határozza meg a folyadék viszkozitását?

A folyadék viszkozitása arra utal, hogy milyen könnyen mozog stressz alatt. A nagyon viszkózus folyadék kevésbé könnyen mozog, mint az alacsony viszkozitású folyadék. A folyadék kifejezés folyadékokra és gázokra utal, amelyek mindkettő viszkozitásúak. A mozgásban lévő folyadék viselkedésének pontos előrejelzése és mérése elengedhetetlen a hatékony ipari üzemek és berendezések tervezésénél.

A mozgásban lévő folyadék tapad az edény felszínén, amelyen keresztül áramlik. Ez azt jelenti, hogy a folyadék sebességének nullának kell lennie a cső vagy a tartály falán. A folyadék sebessége növekszik az ér felszínétől, így a folyadék valójában rétegenként mozog az edényen. Ennek a folyadéknak a deformációját nyírásnak nevezzük: A folyadékot akkor nyírjuk, amikor egy szilárd felületen áthalad. A folyadék belsejében történő nyírással szembeni ellenállást viszkozitásnak nevezzük.

A viszkozitást a folyadékon belüli súrlódás okozza. Ez egy folyadékban lévő részecskék közötti intermolekuláris erők eredménye. Ezek az intermolekuláris erők ellenállnak a folyadék nyíró mozgásának, és a folyadék viszkozitása egyenesen arányos ezen erők erősségével. Mivel egy folyadék rendezettebb, mint egy gáz, ebből következik, hogy bármely folyadék viszkozitásának jelentősen nagyobbnak kell lennie, mint bármely gáz viszkozitásának.

Minden folyadéknak megvan a maga sajátos viszkozitása, és ennek mértékét a viszkozitás együtthatójának nevezzük, amelyet görög mu betűvel jelölünk. Az együttható egyenesen arányos a folyadék nyírásához szükséges stressz mennyiségével. A viszkózus folyadék nagy stresszt vagy nyomást igényel a mozgáshoz; ez ésszerű, mivel a vastag folyadék kevésbé könnyen deformálja a vékony folyadékot. A viszkozitás másik mérőszáma a folyadék sebességének különbsége az érintkező él (ahol ez nulla) és a középpont között. Ez a sebességgradiens kicsi a viszkózus folyadékok esetében, vagyis a sebesség nem sokkal nagyobb a közepén, mint a széle felé.

Mivel a viszkozitás az intermolekuláris interakciónak köszönhető, ezért ezt a tulajdonságot a hő befolyásolja, mivel a hő a folyadékban lévő molekulák kinetikus energiájának eredménye. A hőnek azonban nagyon különböző hatása van a folyadékokra és a gázokra. A folyadék melegítése a molekulák nagyobb elválasztását eredményezi, ami azt jelenti, hogy a közöttük lévő erők meggyengülnek. Következésképpen a folyadék viszkozitása csökken, ha melegszik. A gáz felmelegítése fordítva fordul elő. A gyorsabban mozgó gázmolekulák gyakrabban ütköznek egymással, ami a viszkozitás növekedéséhez vezet.

  • Ossza meg
instagram viewer