Viskositeit

Floeistoffen, sawol floeistoffen as gassen, hawwe ferskillende graden fan viskositeit. Viskositeit is yn essinsje de wriuwingskrêft tusken de molekulen dy't in floeistof foarmje. De molekulen dy't in floeistof foarmje, wriuwe tsjin elkoar as it streamt. Yn floeistoffen wurdt viskositeit feroarsake troch kohesje (de oantrekkingskrêft tusken ferlykbere molekulen). Yn gassen wurdt viskositeit feroarsake troch botsingen tusken molekulen.

Floeibere floeistoffen streame meastentiids makliker, bygelyks wetter. Omkeard binne dikkere floeistoffen dreger te streamen, bygelyks kokenoalje, oalje, huning, ensfh. Jo kinne dit bewize troch wetter en kokenoalje op in skeane flier te jitten. Wetter sil perfoarst rapper streame as kokenoalje of oalje. De viskositeit fan in floeistof hinget ek ôf fan 'e temperatuer. Hoe heger de temperatuer fan in floeistof, hoe minder viskeus de floeistof. Bygelyks, as in mem fisk yn 'e keuken bakt, wurdt de yn earste ynstânsje dikke kokenoalje floeiber as se ferwaarme wurdt. Omkeard, hoe heger de temperatuer fan in gas, hoe viskeuzer it gas wurdt.

Viskositeitskoëffisjint

Viskositeit 1De viskositeit fan in floeistof wurdt symbolisearre troch it symboal η (lês: eta). η = viskositeitskoëffisjint. Dat it viskositeitsnivo fan in floeistof wurdt útdrukt troch de viskositeitskoëffisjint fan 'e floeistof.

In tinne laach floeistof wurdt tusken twa platen pleatst. Kohesje is de oanlûkingskrêft tusken molekulen fan itselde type, wylst adhesje de oanlûkingskrêft is tusken molekulen fan ferskillende typen. De kleefkrêft wurket tusken de plaat en de floeistoflaach dy't oan 'e plaat fêstmakke is (de floeistofmolekulen en de plaatmolekulen lûke elkoar oan). De kohesjekrêft wurket tusken de floeistoflagen (de floeistofmolekulen lûke elkoar oan).

Yn it earstoan binne de plaat en de floeistoflaach stilsteand (figuer 1). Dêrnei wurdt de plaat boppe nei rjochts lutsen (figuer 2). De plaat ûnderoan wurdt net lutsen (de ûnderste plaat stiet stil). De grutte fan 'e trekkrêft wurdt oanpast sadat de plaat boppe mei in konstante snelheid nei rjochts ferskowt (v is konstant). Omdat der in kleefkrêft wurket tusken de râne fan 'e plaat en it diel fan 'e floeistof dat oan 'e plaat fêstmakke is, ferskowt de floeistof ûnder de plaat ek nei rjochts. Omdat der in kohesive krêft is tusken de floeistofmolekulen, luts de floeistof dy't nei rjochts ferskowe is de floeistof hjirûnder oan.

It floeistofdiel dat boppe-oan leit, lûkt de floeistof dy't ûnderoan leit nei rjochts, oarsom hâldt it floeistofdiel dat ûnderoan leit de floeistof dy't boppe-oan leit, sadat de floeistofsnelheid fariëarret. It floeistofdiel dat boppe-oan leit beweecht mei in gruttere snelheid (v), de floeistof dy't ûnderoan leit beweecht mei in lytsere v, ensafuorthinne. Dus hoe leger de v, hoe lytser er is. Mei oare wurden, de snelheid fan 'e floeistoflaach feroaret geregeldwei fan boppe nei ûnderen oant l.

De feroaring yn floeistoflaachsnelheid (v) dield troch de ôfstân wêroer de feroaring foarkomt (l) = v/l. V/l is bekend as de snelheidsgradiënt. De plaat boppe kin bewege fanwegen de trekkrêft (F). Foar in bepaalde floeistof is de grutte fan 'e fereaske trekkrêft direkt evenredich mei it oerflak fan 'e floeistof dy't oan 'e plaat fêstmakke is (A), de floeistofsnelheid (v) en omgekeerd evenredich mei de ôfstân l. Wiskundich kin it as folget skreaun wurde:

Viskositeit 2

Formule foar viskositeitskoëffisjint

Earder waard útlein dat tinner floeistoffen typysk makliker streame, wylst dikkere floeistoffen it dreger hawwe om te streamen. De viskositeit fan in floeistof wurdt útdrukt troch syn viskositeitskoëffisjint. Hoe dikker de floeistof, hoe grutter de trekkrêft dy't nedich is. Yn dit gefal is de trekkrêft direkt evenredich mei de viskositeitskoëffisjint. Wiskundich kin dit as folget skreaun wurde:

Viskositeit 3

Ynformaasje:

η = Viskositeitskoëffisjint

F = Krêft

l = Ofstân

A = Oerflakgebiet

v = Snelheid

∝ = evenredich

It Ynternasjonaal Systeem fan Ienheden (SI) foar de viskositeitskoëffisjint is Ns/m² = Pa.s (pascal sekonde). De CGS-ienheid (sintimeter gram sekonde) foar de viskositeitskoëffisjint is dyn.s/cm² = poise (P). Viskositeit wurdt ek faak útdrukt yn centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. De poise-ienheid wurdt brûkt ta oantinken oan 'e Frânske wittenskipper, wijlen Jean Louis Marie Poiseuille (útsprutsen: pwa-zoo-yuh).

1 poise = 1 dyn.s/cm² = 10-1 Ns / m²

Viskositeit 4

Lit in reaksje achter