Kaj določa viskoznost tekočine?

Viskoznost tekočine se nanaša na to, kako enostavno se premika pod stresom. Visoko viskozna tekočina se bo premikala manj enostavno kot tekočina z nizko viskoznostjo. Izraz tekočina se nanaša na tekočine in pline, ki imajo viskoznost. Natančno predvidevanje in merjenje vedenja tekočine v gibanju je bistvenega pomena pri načrtovanju učinkovitih industrijskih obratov in naprav.

Tekočina v gibanju se oprime površine plovila, skozi katero teče. To pomeni, da mora biti hitrost tekočine na steni cevi ali posode enaka nič. Hitrost tekočine narašča stran od površine posode, zato se tekočina dejansko premika skozi posodo v plasteh. Deformacija te tekočine se imenuje strižna: tekočina se striže, ko prehaja čez trdno površino. Odpornost na to striženje znotraj tekočine se imenuje viskoznost.

Viskoznost povzroča trenje v tekočini. Je rezultat medmolekularnih sil med delci v tekočini. Te medmolekularne sile se upirajo strižnemu gibanju tekočine in viskoznost tekočine je neposredno sorazmerna z močjo teh sil. Ker je tekočina bolj urejena kot plin, iz tega izhaja, da mora biti viskoznost katere koli tekočine znatno višja od viskoznosti katerega koli plina.

Vsaka tekočina ima svojo specifično viskoznost in merilo le-te imenujemo koeficient viskoznosti, označen z grško črko mu. Koeficient je neposredno sorazmeren z napetostjo, potrebno za striženje tekočine. Viskozna tekočina za gibanje zahteva veliko stresa ali pritiska; to je razumno, saj gosta tekočina manj hitro deformira tanko tekočino. Razlika v hitrosti tekočine med kontaktnim robom (kjer je nič) in središčem je drugo merilo viskoznosti. Ta gradient hitrosti je majhen za viskozne tekočine, kar pomeni, da v središču ni toliko večja kot proti njegovemu robu.

Ker je viskoznost posledica medmolekularne interakcije, tako na to lastnost vpliva toplota, saj je toplota rezultat kinetične energije molekul v tekočini. Vendar ima toplota zelo različen učinek na tekočine in pline. Segrevanje tekočine povzroči večje ločevanje njenih molekul, kar pomeni, da so sile med njimi oslabljene. Posledično se viskoznost tekočine zmanjša, ko se segreje. Segrevanje plina povzroči obratno. Hitreje premikajoče se molekule plinov se pogosteje trčijo med seboj, kar vodi do povečanja viskoznosti.

  • Deliti
instagram viewer