Obsah
Viskozita kvapaliny sa týka toho, ako ľahko sa pohybuje pod stresom. Vysoko viskózna tekutina sa bude pohybovať menej ľahko ako tekutina s nízkou viskozitou. Termín tekutina sa týka kvapalín a plynov, ktoré majú obidve viskozitu. Presná predpoveď a meranie chovania tekutín v pohybe je nevyhnutná pri navrhovaní účinných priemyselných zariadení a prístrojov.
Technická definícia
Kvapalina v pohybe priľne k povrchu nádoby, cez ktorú preteká. To znamená, že rýchlosť tekutiny musí byť na stene potrubia alebo nádoby nulová. Rýchlosť tekutiny sa zvyšuje smerom od povrchu cievy, takže tekutina sa vlastne pohybuje vo vnútri vrstiev. Deformácia tejto tekutiny sa nazýva strih: Kvapalina sa strihá, keď prechádza cez pevný povrch. Odolnosť proti tomuto strihu zvnútra tekutiny sa nazýva viskozita.
Príčina viskozity
Viskozita je spôsobená trením v tekutine. Je to výsledok medzimolekulových síl medzi časticami v tekutine. Tieto intermolekulárne sily odolávajú strihovému pohybu tekutiny a viskozita tekutiny je priamo úmerná pevnosti týchto síl. Pretože kvapalina je usporiadaná viac ako plyn, vyplýva z toho, že viskozita akejkoľvek kvapaliny musí byť podstatne vyššia ako viskozita kvapaliny. viskozita akéhokoľvek plynu.
Koeficient viskozity
Každá tekutina má svoju špecifickú viskozitu a jej miera sa nazýva koeficient viskozity, označený gréckym písmenom mu. Koeficient je priamo úmerný množstvu stresu potrebného na strihanie tekutiny. Viskózna tekutina vyžaduje na pohyb veľa stresu alebo tlaku; to má zmysel, pretože hrubá tekutina sa menej ľahko deformuje ako tenká tekutina. Rozdiel rýchlosti tekutiny medzi kontaktnou hranou (kde je nulová) a stredom je ďalšou mierou viskozity. Tento rýchlostný gradient je malý pre viskózne kvapaliny, čo znamená, že rýchlosť nie je o toľko väčšia v strede ako smerom k jej okraju.
Teplo ovplyvňuje viskozitu
Pretože viskozita je spôsobená intermolekulárnou interakciou, je táto vlastnosť ovplyvnená teplom, pretože teplo je výsledkom kinetickej energie molekúl v tekutine. Teplo má však veľmi odlišný vplyv na kvapaliny a plyny. Zahrievanie kvapaliny vedie k väčšej separácii jej molekúl, čo znamená, že sily medzi nimi sú oslabené. V dôsledku toho sa viskozita kvapaliny pri zahrievaní znižuje. Zahrievanie plynu spôsobuje spätný chod. Rýchlejšie sa pohybujúce molekuly plynu sa častejšie zrážajú, čo vedie k zvýšeniu viskozity.