Skysčiai, tiek skysti, tiek dujiniai, pasižymi skirtingu klampumo laipsniu. Klampumas iš esmės yra trinties jėga tarp skystį sudarančių molekulių. Skystį sudarančios molekulės tekėdamos trinasi viena į kitą. Skysčiuose klampumą lemia kohezija (trauka tarp panašių molekulių). Dujose klampumą lemia molekulių susidūrimai.
Skystieji skysčiai paprastai teka lengviau, pavyzdžiui, vanduo. Ir atvirkščiai, tirštesni skysčiai, pavyzdžiui, kepimo aliejus, aliejus, medus ir kt., teka sunkiau. Tai galite įrodyti pildami vandenį ir kepimo aliejų ant nuožulnių grindų. Vanduo tikrai tekės greičiau nei kepimo aliejus ar aliejus. Skysčio klampumas taip pat priklauso nuo temperatūros. Kuo aukštesnė skysčio temperatūra, tuo jis mažiau klampus. Pavyzdžiui, kai mama virtuvėje kepa žuvį, iš pradžių tirštas kepimo aliejus kaitinamas tampa skystesnis. Ir atvirkščiai, kuo aukštesnė dujų temperatūra, tuo dujos tampa klampesnės.
Klampumo koeficientas
Skysčio klampumas žymimas simboliu η (skaitykite: eta). η = klampos koeficientas. Taigi skysčio klampumas išreiškiamas skysčio klampos koeficientu.
Plonas skysčio sluoksnis yra tarp dviejų plokščių. Sąsaja yra traukos jėga tarp to paties tipo molekulių, o adhezija – traukos jėga tarp skirtingų tipų molekulių. Sukibimo jėga veikia tarp plokštės ir prie jos pritvirtinto skysčio sluoksnio (skysčio molekulės ir plokštės molekulės traukia viena kitą). Sąsiejimo jėga veikia tarp skysčio sluoksnių (skysčio molekulės traukia viena kitą).
Iš pradžių plokštė ir skysčio sluoksnis nejuda (1 pav.). Po to viršutinė plokštė traukiama į dešinę (2 pav.). Apatinė plokštė netraukiama (apatinė plokštė nejuda). Tempimo jėgos dydis reguliuojamas taip, kad viršutinė plokštė pasislinktų į dešinę pastoviu greičiu (v yra pastovus). Kadangi tarp plokštės krašto ir prie plokštės pritvirtintos skysčio dalies veikia sukibimo jėga, skystis po plokšte taip pat pasislenka į dešinę. Kadangi tarp skysčio molekulių veikia sanglaudos jėga, skystis, pasislinkęs į dešinę, traukė apačioje esantį skystį.
Viršutinė skysčio dalis traukia apatinę skysčio dalį, kad ji pasislinktų į dešinę, atvirkščiai, apatinė skysčio dalis laiko viršutinės skysčio dalies greitį, todėl skysčio greitis kinta. Viršutinė skysčio dalis juda didesniu greičiu (v), apatinė – mažesniu v ir t. t. Taigi, kuo mažesnis v, tuo jis mažesnis. Kitaip tariant, skysčio sluoksnio greitis reguliariai kinta iš viršaus į apačią iki l.
Skysčio sluoksnio greičio pokytis (v), padalytas iš atstumo, per kurį įvyksta pokytis (l), = v/l. V/l vadinamas greičio gradientu. Viršutinė plokštė gali judėti dėl tempimo jėgos (F). Tam tikram skysčiui reikalingos tempimo jėgos dydis yra tiesiogiai proporcingas prie plokštės pritvirtinto skysčio plotui (A), skysčio greičiui (v) ir atvirkščiai proporcingas atstumui l. Matematiškai tai galima užrašyti taip:
Klampumo koeficiento formulė
Anksčiau buvo paaiškinta, kad skystesni skysčiai paprastai teka lengviau, o tirštesni – sunkiau. Skysčio klampumas išreiškiamas jo klampos koeficientu. Kuo tirštesnis skystis, tuo didesnė reikalinga tempimo jėga. Šiuo atveju tempimo jėga yra tiesiogiai proporcinga klampos koeficientui. Matematiškai tai galima užrašyti taip:
Informacija:
η = Klampumo koeficientas
F = Jėga
l = Atstumas
A = Paviršiaus plotas
v = Greitis
∝ = proporcingas
Tarptautinė klampos koeficiento vienetų sistema (SI) yra Ns/m² = Pa·s (paskalio sekundė). CGS vienetas (centimetras gramo sekundė) klampos koeficientui yra dyn·s/cm² = poisas (P). Klampa taip pat dažnai išreiškiama centipoisais (cP). 1 cP = 1/100 P. Poiso vienetas naudojamas pagerbiant prancūzų mokslininką, velionį Jeaną Louis Marie Poiseuille'į (tariamas: pva-zu-ju).
1 poisas = 1 dyn·s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
