Вязкость

Жидкости, как жидкие, так и газообразные, обладают различной вязкостью. Вязкость — это, по сути, сила трения между молекулами, составляющими жидкость. Молекулы жидкости трутся друг о друга во время течения. В жидкостях вязкость обусловлена ​​когезией (притяжением между подобными молекулами). В газах вязкость обусловлена ​​столкновениями между молекулами.

Жидкости обычно текут легче, например, вода. И наоборот, более густые жидкости текут труднее, например, растительное масло, растительное масло, мед и т. д. Это можно доказать, вылив воду и растительное масло на наклонный пол. Вода определенно будет течь быстрее, чем растительное или растительное масло. Вязкость жидкости также зависит от температуры. Чем выше температура жидкости, тем менее вязкой она становится. Например, когда мама жарит рыбу на кухне, изначально густое растительное масло становится более жидким при нагревании. И наоборот, чем выше температура газа, тем более вязким он становится.

Коэффициент вязкости

Вязкость жидкости обозначается символом η (читается как эта). η = коэффициент вязкости. Таким образом, уровень вязкости жидкости выражается коэффициентом вязкости жидкости.

Между двумя пластинами помещен тонкий слой жидкости. Когезия — это сила притяжения между молекулами одного типа, а адгезия — это сила притяжения между молекулами разных типов. Сила адгезии действует между пластиной и слоем жидкости, прикрепленным к пластине (молекулы жидкости и молекулы пластины притягиваются друг к другу). Сила когезии действует между слоями жидкости (молекулы жидкости притягиваются друг к другу).

Первоначально пластина и слой жидкости неподвижны (рисунок 1). После этого верхняя пластина смещается вправо (рисунок 2). Нижняя пластина не смещается (нижняя пластина неподвижна). Величина растягивающей силы регулируется таким образом, чтобы верхняя пластина смещалась вправо с постоянной скоростью (v постоянно). Поскольку между краем пластины и частью жидкости, прикрепленной к пластине, действует сила сцепления, жидкость под пластиной также смещается вправо. Поскольку между молекулами жидкости существует сила когезии, жидкость, сместившаяся вправо, притягивает жидкость, находящуюся ниже.

Жидкая часть, находящаяся сверху, тянет жидкость, находящуюся снизу, вправо, и наоборот, жидкость, находящаяся снизу, удерживает жидкость, находящуюся сверху, поэтому скорость жидкости меняется. Жидкость, находящаяся сверху, движется с большей скоростью (v), жидкость, находящаяся снизу, движется с меньшей скоростью v и так далее. Таким образом, чем меньше v, тем меньше скорость жидкости. Другими словами, скорость слоя жидкости изменяется равномерно от верха к низу на протяжении всей длины l.

Изменение скорости слоя жидкости (v), деленное на расстояние, на котором происходит это изменение (l), равно v/l. V/l называется градиентом скорости. Пластина сверху может двигаться благодаря силе натяжения (F). Для конкретной жидкости величина требуемой силы натяжения прямо пропорциональна площади жидкости, прикрепленной к пластине (A), скорости жидкости (v) и обратно пропорциональна расстоянию l. Математически это можно записать следующим образом:

формула коэффициента вязкости

Ранее было объяснено, что более жидкие жидкости, как правило, текут легче, а более густые – с трудом. Вязкость жидкости выражается коэффициентом вязкости. Чем гуще жидкость, тем больше требуемая сила натяжения. В данном случае сила натяжения прямо пропорциональна коэффициенту вязкости. Математически это можно записать следующим образом:

Информация :

η = Коэффициент вязкости

F = Сила

l = Расстояние

А = Площадь поверхности

v = Скорость

α = сопоставимый

В Международной системе единиц (СИ) коэффициент вязкости определяется как Нс/м².² = Па·с (паскаль-секунда). Единица измерения коэффициента вязкости в системе СГС (сантиметр-грамм-секунда) — дин·с/см.² = пуаз (P). Вязкость также часто выражается в сантипуазах (сП). 1 сП = 1/100 П. Единица пуаз используется в память о французском ученом, покойном Жане Луи Мари Пуазейле (произносится: пва-зу-я).

1 пуаз = 1 дин.с/см² = 10^-1 Нс / м²