Kas nosaka šķidruma viskozitāti?

Šķidruma viskozitāte attiecas uz to, cik viegli tas pārvietojas stresa apstākļos. Ļoti viskozs šķidrums pārvietosies mazāk viegli nekā šķidrums ar zemu viskozitāti. Termins šķidrums attiecas uz šķidrumiem un gāzēm, kurām abām ir viskozitāte. Precīzai kustīgā šķidruma uzvedības prognozēšanai un mērīšanai ir būtiska nozīme efektīvu rūpniecisko iekārtu un aparātu projektēšanā.

Šķidrums kustībā pielīp pie trauka virsmas, caur kuru tas plūst. Tas nozīmē, ka šķidruma ātrumam pie caurules vai tvertnes sienas jābūt nullei. Šķidruma ātrums palielinās prom no trauka virsmas, tāpēc šķidrums faktiski pārvietojas pa trauku slāņos. Šī šķidruma deformāciju sauc par bīdi: šķidrums tiek cirpts, kad tas iet pāri cietai virsmai. Izturību pret šo cirpšanu no šķidruma iekšienes sauc par viskozitāti.

Viskozitāti izraisa berze šķidrumā. Tas ir starpmolekulāru spēku rezultāts starp daļiņām šķidrumā. Šie starpmolekulārie spēki pretojas šķidruma bīdes kustībai, un šķidruma viskozitāte ir tieši proporcionāla šo spēku stiprumam. Tā kā šķidrums ir vairāk sakārtots nekā gāze, no tā izriet, ka jebkura šķidruma viskozitātei jābūt ievērojami augstākai par jebkuras gāzes viskozitāti.

instagram story viewer

Katram šķidrumam ir sava specifiskā viskozitāte, un tā mērvienību sauc par viskozitātes koeficientu, ko apzīmē ar grieķu burtu mu. Koeficients ir tieši proporcionāls stresa daudzumam, kas nepieciešams šķidruma bīdīšanai. Viskozam šķidrumam ir nepieciešams liels stress vai spiediens, lai pārvietotos; tas ir saprātīgi, jo biezs šķidrums mazāk viegli deformē plānu šķidrumu. Šķidruma ātruma starpība starp kontakta malu (kur tā ir nulle) un centru ir vēl viens viskozitātes mērs. Šis ātruma gradients ir mazs viskoziem šķidrumiem, tas nozīmē, ka ātrums centrā nav tik liels kā pret tā malu.

Tā kā viskozitāte ir saistīta ar starpmolekulāru mijiedarbību, tāpēc šo īpašību ietekmē siltums, ņemot vērā, ka siltums ir šķidruma molekulu kinētiskās enerģijas rezultāts. Tomēr siltumam ir ļoti atšķirīga ietekme uz šķidrumiem un gāzēm. Šķidruma sildīšana rada lielāku molekulu atdalīšanos, kas nozīmē, ka spēki starp tām ir vājināti. Līdz ar to šķidruma viskozitāte samazinās, kad to silda. Gāzes sildīšana izraisa pretējo. Ātrāk kustīgās gāzes molekulas biežāk saduras viena ar otru, kā rezultātā palielināsies viskozitāte.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer