Kā temperatūras maiņa ietekmē šķidruma viskozitāti un virsmas spriegumu?

Viskozitāte un virsmas spraigums ir divas šķidruma fiziskās īpašības. Viskozitāte ir mērījums tam, cik izturīgs ir šķidruma plūsma, bet virsmas spraigums tiek definēts kā šķidruma virsmas izturība pret iespiešanos. Temperatūras izmaiņas ietekmē gan viskozitāti, gan virsmas spraigumu.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Temperatūrai paaugstinoties, šķidrumi zaudē viskozitāti un samazina virsmas spraigumu - būtībā kļūstot vairāk "šķidri" nekā vēsākos tempos.

Kas ir viskozitāte?

Viskozitāti nosaka laiks, kas nepieciešams noteiktam šķidruma daudzumam, lai plūst caur instrumentu, ko sauc par viskozimetra cauruli; būtībā šaura caurule. Labs viskozitātes piemērs ir šķidrums, kas plūst caur salmiem: ūdens, kuram ir zema viskozitāte, plūst brīvāk nekā medus, kam ir augsta viskozitāte. Šādiem šķidrumiem, piemēram, medus, ir lielāka viskozitāte, jo tie satur sarežģītākas molekulārās struktūras; kamēr ūdens sastāv no vienkāršām ūdeņraža un skābekļa saitēm, medus satur arī cukurus.

Viskozitāte un temperatūra

Sildot aukstu sīrupu, tas kļūst mazāk viskozs un vieglāk ielejams.

•••Ciaran Griffin / Stockbyte / Getty Images

Kad šķidrums uzsilst, tā molekulas kļūst satrauktas un sāk kustēties. Šīs kustības enerģija ir pietiekama, lai pārvarētu spēkus, kas savieno molekulas, ļaujot šķidrumam kļūt šķidrākam un samazinot tā viskozitāti. Piemēram, ja sīrups ir auksts, tam ir augsta viskozitāte, un to var būt grūti ielej. Sildot mikroviļņu krāsā, viskozitāte samazinās, un sīrups plūst brīvāk.

Kas ir virsmas spraigums?

Virsmas spriedze ļauj dažiem kukaiņiem staigāt pa ūdeni.

•••Photos.com/Photos.com/Getty Images

Virsmas spriedze ir tas, kas ļauj adatu peldēt tasītē ar ūdeni vai ūdenim piesūcošiem kukaiņiem slīdēt pa ezera virsmu. Šķidruma virsmas molekulas ir saistītas ar molekulām blakus un zem tām, bet tām nav nekā virs tām, lai līdzsvarotu šos pievilcīgos spēkus. Šīs nelīdzsvarotības dēļ molekulas uz šķidruma virsmas spēcīgāk pievilks apkārtējiem, radot uz šķidruma virsmas cieši saistītu molekulu loksni.

Virsmas spriegums un temperatūra

Palielinoties šķidruma temperatūrai, tā virsmas spraigums samazinās. Kad ūdens uzsilst, tā molekulu kustība izjauc nelīdzsvarotos spēkus uz ūdens virsmas ūdeni un vājina tā cieši saistīto molekulu lokšņu barjeru, tādējādi pazeminot virsmu spriedzi. Tāpēc tīrīšanas laikā karstais ūdens ir efektīvāks; tās zemais virsmas spraigums ļauj vieglāk iekļūt tāda materiāla šķiedrās kā audums un izmazgāt traipus.

  • Dalīties
instagram viewer