Viscosidad

Fluidoj, kaj likvaj kaj gasaj substancoj de malsamaj tipoj, havas malsamajn viskozecnivelojn. Viskozeco estas frotado inter la molekuloj kiuj konsistigas fluidon. Do, la molekuloj kreas fluidan frotadon kiam la fluido fluas. En likvaĵoj, la viskozeco estas kaŭzita de koheziaj fortoj (tiraj fortoj inter similaj molekuloj). Dum en gasaj substancoj, la viskozeco estas kaŭzita de kolizioj inter molekuloj.

Likva fluido estas pli facile fluigebla, ekzemple, akvo. Male, dika fluido estas pli malfacile fluigebla, ekzemple, lubrikaĵo. Vi povas pruvi tion verŝante akvon kaj lubrikaĵon sur deklivan surfacon. Akvo fluas pli rapide ol oleo. La nivelo de viskozeco de fluido ankaŭ dependas de la temperaturo. Ju pli alta la temperaturo de la likvaĵo, des malpli viskoza la likvaĵo estas. Ekzemple, kiam patrino fritas fiŝon en la kuirejo, kuiroleo, kiu komence dikiĝas, fariĝas pli likva kiam varmigita. Male, ju pli alta la temperaturo de gasa substanco, des pli dika la gasa substanco estas.

Koeficiento de Viskozeco

Viskozeco 1La simbolo η simbolas la viskozecon de la fluido (legu: etan). η = koeficiento de viskozeco. Do, la viskozecnivelo de likvaĵo estas esprimita per la viskozeckoeficiento de la fluido.

Maldika fluida tavolo estas metita inter du platoj. Kohezio estas alloga forto inter similaj molekuloj, dum adhero estas altirforto inter malsamaj molekuloj. Adhero-fortoj funkcias inter la plato kaj la fluida tavolo ligita al la plato (fluidaj molekuloj kaj platmolekuloj altiras unu la alian). Dume, kohezio-fortoj funkcias inter likvaj membranoj (fluidaj molekuloj altiras unu la alian).

Viskozeco 2Komence, la plato kaj la fluida tavolo ripozas (figuro 1). Poste, la plato supre estas tirata dekstren (figuro 2). La platoj sube ne estas tirataj (la malsupra plato ripozas). La grandeco de la tirforto estas aranĝita tiel, ke la plato supre ŝoviĝas dekstren kun konstanta rapido (v konstanta). Ĉar ekzistas adherforto aganta inter la rando de la plato kaj la parto de la fluido ligita al la plato, la fluido sub la plato ankaŭ ŝoviĝas dekstren. Ĉar ekzistas kohezia forto inter fluidmolekuloj, la fluido, kiu moviĝas dekstren, tiras la fluidon, kiu estas sube.

La parto de la fluido, kiu estas supre, tiras la fluidon sube por ŝoviĝi dekstren,

dum la parto de la fluido sube tenas la fluidon supre, do la rapido de la fluido varias. La parto de la fluido supre moviĝas kun pli granda (v) rapido, la fluido sube moviĝas kun pli malgranda v, kaj tiel plu. Do, ju pli malalte v, des pli malgranda. Alivorte, la rapido de la fluida tavolo ŝanĝiĝas regule de supre al sube ĝis l.

Ŝanĝoj en la rapido de la fluida tavolo (v) dividitaj per la distanco de la ŝanĝo (l) = v / l. V/l estas konata kiel la rapidogradiento. Platoj, kiuj estas supre, povas moviĝi ĉar ekzistas tira forto (F). Por certaj fluidoj, la kvanto de altiro bezonata estas rekte proporcia al la areo de la fluido ligita al la plato (A), la rapido de la fluido (v) kaj inverse proporcia al la distanco l. Matematike, ĝi povas esti skribita jene:

Viskozeco 3

Antaŭe, oni klarigis, ke pli maldika fluido kutime estas pli facile fluigebla, dum pli dika fluido estas pli malfacile fluigebla. La koeficiento de viskozeco esprimas la nivelon de viskozeco de la fluido. Se la fluido estas pli dika, la streĉa forto bezonata ankaŭ estas pli granda. En ĉi tiu kazo, la streĉa forto estas rekte proporcia al la viskozecokoeficiento. Matematike ĝi povas esti skribita jene:

Viskozeco 4

η = koeficiento de viskozeco, F = forto, l = distanco, A = surfacareo, v = rapido, ∝ = komparo

La Internacia Sistemo-Unuoj (SI) por la koeficiento de viskozeco estas Ns/m² = Pa.s (paskalo sekundo). La CGS-unuo (centimetroj gramo sekundo) por la koeficiento de viskozeco estas din.s/cm² = poise (P). Viskozeco ankaŭ ofte esprimiĝas per centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. La poise-unuo estas uzata honore al franca sciencisto, Jean Louis Marie Poiseuille (legu: pwa-zu-ju).

1 poizo = 1 din. s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²

Viskozeco 5

Viskozeco 6

Viskozeco 7

Lasu komenton