Viskozeco

Fluidoj, kaj likvaĵoj kaj gasoj, havas diversajn gradojn de viskozeco. Viskozeco estas esence la frota forto inter la molekuloj kiuj konsistigas fluidon. La molekuloj kiuj konsistigas fluidon frotas unu kontraŭ la alia dum ĝi fluas. En likvaĵoj, viskozeco estas kaŭzata de kohezio (la altiro inter similaj molekuloj). En gasoj, viskozeco estas kaŭzata de kolizioj inter molekuloj.

Likvaj fluidoj kutime fluas pli facile, ekzemple akvo. Male, pli dikaj fluidoj estas pli malfacile fluigeblaj, ekzemple kuiroleo, oleo, mielo, ktp. Vi povas pruvi tion verŝante akvon kaj kuiroleon sur deklivan plankon. Akvo certe fluos pli rapide ol kuiroleo aŭ oleo. La viskozeco de fluido ankaŭ dependas de la temperaturo. Ju pli alta la temperaturo de likvaĵo, des malpli viskoza la likvaĵo. Ekzemple, kiam patrino fritas fiŝon en la kuirejo, la komence dika kuiroleo fariĝas pli likva kiam varmigita. Male, ju pli alta la temperaturo de gaso, des pli viskoza la gaso fariĝas.

Viskozeca Koeficiento

Viskozeco 1La viskozeco de fluido estas simbolita per la simbolo η (legu: eta). η = viskozecokoeficiento. Do la viskozeconivelo de fluido estas esprimita per la viskozecokoeficiento de la fluido.

Maldika tavolo de fluido estas metata inter du platoj. Kohezio estas la alloga forto inter molekuloj de la sama tipo, dum adhero estas la alloga forto inter molekuloj de malsamaj tipoj. La alteniĝa forto agas inter la plato kaj la fluida tavolo ligita al la plato (la fluidaj molekuloj kaj la plataj molekuloj altiras unu la alian). La kohezia forto agas inter la fluidaj tavoloj (la fluidaj molekuloj altiras unu la alian).

Komence, la plato kaj la fluida tavolo estas senmovaj (figuro 1). Post tio, la plato supre estas tirata dekstren (figuro 2). La plato sube ne estas tirata (la malsupra plato estas senmova). La grandeco de la streĉa forto estas adaptita tiel, ke la plato supre ŝoviĝas dekstren kun konstanta rapido (v estas konstanta). Ĉar ekzistas alteniĝa forto 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 la fluidaj molekuloj, la fluido, kiu ŝoviĝis dekstren, altiris la fluidon sube.

La fluida parto supre tiras la fluidon sube por ŝoviĝi dekstren, male la fluida parto sube tenas la fluidon supre, do la fluida rapido varias. La fluida parto supre moviĝas kun pli granda rapido (v), la fluido sube moviĝas kun pli malgranda v, kaj tiel plu. Do ju pli malalta estas v, des pli malgranda ĝi estas. Alivorte, la rapido de la fluida tavolo ŝanĝiĝas regule de supre al sube ĝis l.

La ŝanĝo en la rapido de la fluida tavolo (v) dividita per la distanco, super kiu la ŝanĝo okazas (l) = v/l. V/l estas konata kiel la rapidogradiento. La plato supre povas moviĝi pro la streĉa forto (F). Por specifa fluido, la grando de la bezonata streĉa forto estas rekte proporcia al la areo de fluido ligita al la plato (A), la fluida rapido (v) kaj inverse proporcia al la distanco l. Matematike, ĝi povas esti skribita jene:

Viskozeco 2

Formulo de viskozeca koeficiento

Antaŭe, oni klarigis, ke pli maldikaj fluidoj tipe fluas pli facile, dum pli dikaj fluidoj fluas pli malfacile. La viskozeco de fluido estas esprimita per ĝia viskozecokoeficiento. Ju pli dika la fluido, des pli granda la streĉa forto bezonata. En ĉi tiu kazo, la streĉa forto estas rekte proporcia al la viskozecokoeficiento. Matematike, tio povas esti skribita jene:

Viskozeco 3

Informoj:

η = Viskozeca koeficiento

F = Forto

l = Distanco

A = Surfaca areo

v = Rapido

∝ = proporcia

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

1 poizo = 1 din·s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²

Viskozeco 4

Lasi komenton