Viscositeit en oppervlaktespanning zijn twee fysieke kenmerken van een vloeistof. Viscositeit is de maatstaf voor hoe goed een vloeistof kan stromen, terwijl oppervlaktespanning wordt gedefinieerd als hoe bestand het oppervlak van een vloeistof is tegen penetratie. Zowel viscositeit als oppervlaktespanning worden beïnvloed door veranderingen in temperatuur.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Naarmate de temperatuur stijgt, verliezen vloeistoffen hun viscositeit en verminderen ze hun oppervlaktespanning - in wezen worden ze "vloeibaarder" dan ze zouden zijn bij lagere temperaturen.
Wat is viscositeit?
Viscositeit wordt bepaald door de tijd die een bepaalde hoeveelheid vloeistof nodig heeft om door een instrument te stromen dat een viscosimeterbuis wordt genoemd; eigenlijk een smalle pijp. Een goed voorbeeld van viscositeit is vloeistof die door een rietje stroomt: water, dat een lage viscositeit heeft, zal vrijer stromen dan honing, die een hoge viscositeit heeft. Vloeistoffen zoals honing hebben een hogere viscositeit omdat ze complexere moleculaire structuren bevatten; terwijl water bestaat uit eenvoudige waterstof- en zuurstofbindingen, bevat honing ook suikers.
Viscositeit en temperatuur
•••Ciaran Griffin/Stockbyte/Getty Images
Wanneer een vloeistof opwarmt, worden de moleculen opgewonden en beginnen te bewegen. De energie van deze beweging is voldoende om de krachten te overwinnen die de moleculen aan elkaar binden, waardoor de vloeistof vloeibaarder wordt en de viscositeit ervan afneemt. Wanneer siroop bijvoorbeeld koud is, heeft deze een hoge viscositeit en kan het moeilijk zijn om te schenken. Bij verhitting in een magnetron neemt de viscositeit af en stroomt de siroop vrijer.
Wat is oppervlaktespanning?
•••Photos.com/Photos.com/Getty Images
Oppervlaktespanning is wat het mogelijk maakt om een naald in een kopje water te laten drijven, of om waterskimmende insecten over het oppervlak van een meer te laten glijden. De moleculen op het oppervlak van een vloeistof zijn gebonden aan de moleculen ernaast en eronder, maar hebben niets erboven om deze aantrekkingskrachten te compenseren. Vanwege deze onbalans zullen de moleculen op het oppervlak van de vloeistof sterker worden aangetrokken door de moleculen eromheen, waardoor een vel strak gebonden moleculen op het oppervlak van de vloeistof ontstaat.
Oppervlaktespanning en temperatuur
Naarmate de temperatuur van een vloeistof stijgt, neemt de oppervlaktespanning af. Wanneer water opwarmt, verstoort de beweging van zijn moleculen de onevenwichtige krachten op het oppervlak van het water water en verzwakt de plaatachtige barrière van strak gebonden moleculen, waardoor het oppervlak wordt verlaagd spanning. Dit is de reden waarom heet water effectiever is bij het schoonmaken; zijn lage oppervlaktespanning zorgt ervoor dat het gemakkelijker de vezels van een materiaal zoals stof kan binnendringen en vlekken kan wegwassen.