Viscosity

សារធាតុរាវ ទាំងសារធាតុរាវ និងសារធាតុឧស្ម័នដែលមានប្រភេទផ្សេងៗគ្នា មានកម្រិត viscosity ខុសៗគ្នា។ Viscosity គឺជាការកកិតរវាងម៉ូលេគុលដែលបង្កើតជាសារធាតុរាវ។ ដូច្នេះ ម៉ូលេគុលបង្កើតជាការកកិតសារធាតុរាវនៅពេលដែលសារធាតុរាវហូរ។ នៅក្នុងសារធាតុរាវ viscosity បណ្តាលមកពីកម្លាំងស្អិត (កម្លាំងទាញរវាងម៉ូលេគុលស្រដៀងគ្នា)។ ចំណែកឯនៅក្នុងសារធាតុឧស្ម័ន viscosity បណ្តាលមកពីការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងម៉ូលេគុល។

សារធាតុរាវរាវងាយស្រួលហូរជាង ឧទាហរណ៍ ទឹក។ ផ្ទុយទៅវិញ សារធាតុរាវក្រាស់ពិបាកហូរជាង ឧទាហរណ៍ ប្រេងរំអិល។ អ្នកអាចបញ្ជាក់បានដោយចាក់ទឹក និងប្រេងរំអិលលើផ្ទៃទ្រេត។ ទឹកហូរលឿនជាងប្រេង។ កម្រិតនៃភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវក៏អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពផងដែរ។ សីតុណ្ហភាពនៃសារធាតុរាវកាន់តែខ្ពស់ សារធាតុរាវកាន់តែមិនសូវស្អិត។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលម្តាយចៀនត្រីនៅក្នុងផ្ទះបាយ ប្រេងចម្អិនអាហារដែលដំបូងឡើយក្រាស់ក្លាយជារាវជាងមុននៅពេលដែលកម្តៅ។ ផ្ទុយទៅវិញ សីតុណ្ហភាពនៃសារធាតុឧស្ម័នកាន់តែខ្ពស់ សារធាតុឧស្ម័នកាន់តែក្រាស់។

មេគុណនៃភាពស្អិត

និមិត្តសញ្ញា η តំណាងឱ្យភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវ (អានថា eta)។ η = មេគុណនៃភាពស្អិត។ ដូច្នេះ កម្រិតភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវត្រូវបានបង្ហាញដោយមេគុណភាពស្អិតនៃសារធាតុរាវ។

ស្រទាប់រាវស្តើងមួយត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះបន្ទះចំនួន 2។ ភាពស្អិតជាប់គឺជាកម្លាំងទាក់ទាញរវាងម៉ូលេគុលស្រដៀងគ្នា ចំណែកឯភាពស្អិតជាប់គឺជាកម្លាំងទាក់ទាញរវាងម៉ូលេគុលផ្សេងៗគ្នា។ កម្លាំងស្អិតជាប់ដំណើរការរវាងបន្ទះ និងស្រទាប់រាវដែលភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះ (ម៉ូលេគុលរាវ និងម៉ូលេគុលបន្ទះទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមក)។ ទន្ទឹមនឹងនេះ កម្លាំងស្អិតជាប់ដំណើរការរវាងភ្នាសរាវ (សារធាតុរាវទាក់ទាញម៉ូលេគុលគ្នាទៅវិញទៅមក)។

ដំបូងឡើយ បន្ទះ និងស្រទាប់សារធាតុរាវស្ថិតនៅស្ងៀម (រូបភាពទី 1)។ បន្ទាប់មក បន្ទះនៅផ្នែកខាងលើត្រូវបានទាញទៅខាងស្តាំ (រូបភាពទី 2)។ បន្ទះនៅផ្នែកខាងក្រោមមិនត្រូវបានទាញទេ (បន្ទះខាងក្រោមស្ថិតនៅស្ងៀម)។ ទំហំនៃកម្លាំងទាញត្រូវបានរៀបចំដើម្បីឱ្យបន្ទះនៅផ្នែកខាងលើរំកិលទៅខាងស្តាំក្នុងល្បឿនថេរ (ថេរ v)។ ដោយសារតែមានកម្លាំងស្អិតជាប់ដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងគែមនៃបន្ទះ និងផ្នែកនៃសារធាតុរាវដែលភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះ សារធាតុរាវនៅខាងក្រោមបន្ទះក៏រំកិលទៅខាងស្តាំផងដែរ។ ដោយសារតែមានកម្លាំងស្អិតជាប់រវាងម៉ូលេគុលសារធាតុរាវ សារធាតុរាវដែលផ្លាស់ទីទៅខាងស្តាំទាញសារធាតុរាវដែលនៅខាងក្រោម។

ផ្នែក​នៃ​សារធាតុរាវ​ដែល​នៅ​ខាងលើ​ទាញ​សារធាតុរាវ​នៅ​ខាងក្រោម​ឲ្យ​រំកិល​ទៅ​ខាងស្តាំ

ចំណែកឯផ្នែកនៃសារធាតុរាវនៅខាងក្រោមកាន់សារធាតុរាវនៅខាងលើ ដូច្នេះអត្រានៃសារធាតុរាវប្រែប្រួល។ ផ្នែកនៃសារធាតុរាវដែលនៅផ្នែកខាងលើផ្លាស់ទីក្នុងអត្រា (v) ធំជាង សារធាតុរាវនៅខាងក្រោមផ្លាស់ទីក្នុងអត្រា v តូចជាង និងបន្តបន្ទាប់ទៀត។ ដូច្នេះ v ចុះក្រោមកាន់តែទាប។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ល្បឿននៃស្រទាប់សារធាតុរាវផ្លាស់ប្តូរជាប្រចាំពីលើចុះក្រោមរហូតដល់ l។

ការប្រែប្រួលល្បឿននៃស្រទាប់សារធាតុរាវ (v) ចែកនឹងចម្ងាយនៃការប្រែប្រួល (l) = v / l។ V/l ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាជម្រាលល្បឿន។ បន្ទះដែលនៅខាងលើអាចផ្លាស់ទីបានព្រោះមានកម្លាំងទាញ (F)។ ចំពោះសារធាតុរាវមួយចំនួន បរិមាណនៃការទាក់ទាញដែលត្រូវការគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផ្ទៃនៃសារធាតុរាវដែលភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះ (A) អត្រានៃសារធាតុរាវ (v) និងសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងចម្ងាយ l។ តាមគណិតវិទ្យា វាអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖

ពីមុន មានការពន្យល់ថា សារធាតុរាវស្តើងជាងជាធម្មតាងាយស្រួលហូរ ចំណែកឯសារធាតុរាវក្រាស់ជាងពិបាកហូរជាង។ មេគុណនៃ viscosity បង្ហាញពីកម្រិត viscosity នៃសារធាតុរាវ។ ប្រសិនបើសារធាតុរាវក្រាស់ជាង កម្លាំង tensile ដែលត្រូវការក៏ធំជាងដែរ។ ក្នុងករណីនេះ កម្លាំង tensile គឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងមេគុណ viscosity។ អាចសរសេរតាមគណិតវិទ្យាដូចខាងក្រោម៖

η = មេគុណនៃភាពស្អិត, F = កម្លាំង, l = ចម្ងាយ, A = ផ្ទៃក្រឡា, v = ល្បឿន, ∝ = ការប្រៀបធៀប

ឯកតាប្រព័ន្ធអន្តរជាតិ (SI) សម្រាប់មេគុណនៃភាពស្អិតគឺ Ns/m2 ⁼ Pa.s (ប៉ាស្កាល់វិនាទី)។ ឯកតា CGS (សង់ទីម៉ែត្រ ក្រាមវិនាទី) សម្រាប់មេគុណនៃភាពស្អិតគឺ dyn.s/cm2 ⁼ ប៉ូអ៊ីស (P)។ ភាពស្អិតក៏ត្រូវបានបង្ហាញជាញឹកញាប់ជាសង់ទីប៉ូអ៊ីស (cP)។ 1 cP = 1/100 P។ ឯកតាប៉ូអ៊ីសត្រូវបានប្រើជាកិត្តិយសដល់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង Jean Louis Marie Poiseuille (អាន៖ pwa-zoo-yuh)។

១ ប៉ូស = ១ ឌីណាមិក វិនាទី/សង់ទីម៉ែត្រ ⁼ ១០ ^-១ ន/ ^{ម៉ែត្រគូប}