A viszkozitás azt mutatja, hogy mennyire ellenálló a folyadék az, hogy megpróbálja átmenni rajta. Az alacsony viszkozitású folyadékról azt állítják, hogy "vékony", míg a magas viszkozitású folyadék "vastag". Könnyebb mozgatni az alacsony viszkozitású folyadékon (mint például a víz), mint a nagy viszkozitású folyadékon (mint például édesem).
Kulcsfontosságú elvihetőség: a viszkozitás fontossága
- A viszkozitás, a folyadék "vastagsága" arra utal, hogy egy folyadék mennyire ellenálló a rajta történő mozgásnak.
- A víz viszkozitása például alacsony vagy "vékony", míg a méz "vastag" vagy magas viszkozitású.
- A viszkozitási törvénynek fontos felhasználása van az olyan területeken, mint a tintasugaras nyomtatás, a fehérjekészítmények és az injekciók, valamint az ételek és italok gyártása.
Viszkozitás meghatározása
A viszkozitás a folyadék vastagságára vonatkozik. A viszkozitás a folyadékban lévő molekulák kölcsönhatásából vagy súrlódásából származik. A mozgó szilárd anyagok közötti súrlódáshoz hasonlóan a viszkozitás meghatározza a folyadék áramlásához szükséges energiát.
A fizikában a viszkozitást gyakran Isaac Newton folyadék-egyenlettel fejezik ki, amely hasonló Newton-féle második törvény mozgás. Ez a törvény kimondja, hogy ha egy erő egy tárgyra hat, akkor az a tárgy felgyorsul. Minél nagyobb a tárgy tömege, annál nagyobb erőnek kell lennie, hogy az gyorsuljon.
Viszkozitásképlet
A viszkozitási képletet gyakran kifejezik: Newtonfolyadékok egyenlete:
F / A = n (dv / dr)
hol F jelent erőt és A képviseli a területet. Így, F / A, vagy a területtel megosztott erő, a viszkozitás meghatározásának másik módja. dv megosztott dr a "puszta sebességet" vagy a folyadék mozgásának sebességét jelöli. Az n állandó értéke 0.00089 Pa s (Pascal-másodperc), amely egy dinamikus viszkozitásmérő egység. Ennek a törvénynek néhány fontos gyakorlati alkalmazása van, például a tintasugaras nyomtatás, a fehérjekészítmények / injekciók és az ételek / italok gyártása.
Newtoni és nem newtoni folyadék viszkozitás
A leggyakoribb folyadékok, Newton folyadékok, állandó viszkozitásúak. Nagyobb ellenállás van, ha növeli az erőt, de ez egy állandó arányos növekedés. Röviden: egy newtoni folyadék továbbra is folyadékként viselkedik, függetlenül attól, hogy mekkora erő kerül rá.
Ezzel szemben a nem Newtoni folyadékok viszkozitása nem állandó, hanem nagyban változik az alkalmazott erőtől függően. A nem Newtoni folyadék klasszikus példája Oobleck (amelyet néha "iszapnak" hívnak és gyakran az általános iskolai tudományos órákban készítenek), amely szilárd viselkedést mutat, ha nagy mennyiségű erőt alkalmaznak rajta. Egy másik nem newtoni folyadékkészlet magnetorheológiai folyadék néven ismert. Ezek úgy reagálnak a mágneses mezőkre, hogy majdnem szilárddá válnak, de visszatérnek folyadékállapotukba, amikor eltávolítják a mágneses mezőtől
Miért fontos a viszkozitás a mindennapi életben?
Noha a viszkozitás kis jelentőségűnek tűnik a mindennapi életben, valójában sok különböző területen nagyon fontos lehet. Például:
- Kenés járművekben. Amikor olajat tölt be autójába vagy teherautójába, tisztában kell lennie annak viszkozitásával. Ennek oka az, hogy a viszkozitás befolyásolja a súrlódást, a súrlódás pedig befolyásolja a hőt. Ezenkívül a viszkozitás befolyásolja az olajfogyasztás mértékét és azt is, hogy a jármű melegen vagy hidegen indul-e egyszerűen. Egyes olajok viszkozitása stabilabb, mások hőre vagy hidegre reagálnak; ha az olaj viszkozitási indexe alacsony, akkor felmelegedve vékonyabbá válhat, ami problémákat okozhat, amikor az autóját forró nyári napon üzemelteti.
- Főzés. A viszkozitás jelentős szerepet játszik az ételek elkészítésében és kiszolgálásában. A főzőolajok megváltoztathatják vagy nem változtathatják meg a viszkozitást, miközben melegednek, míg sokan hűtés közben sokkal viszkózusabbak lesznek. A hevítés során mérsékelten viszkózus zsírok hűtéskor szilárd anyagokká válnak. Különböző konyhák támaszkodnak a szószok, levesek és pörkölések viszkozitására is. Például egy vastag burgonya- és póréhagymás leves, amikor kevésbé viszkózus, francia vichyssoise lesz. Néhány viszkózus folyadék textúrát ad az élelmiszerekhez; A méz például meglehetősen viszkózus és megváltoztathatja az étel „szájérzetét”.
- Gyártás. A gyártóberendezések megfelelő kenést igényelnek a zökkenőmentes működés érdekében. A túl viszkózus kenőanyagok elakadhatnak és eltömíthetik a csővezetékeket. A túl vékony kenőanyagok kevés védelmet nyújtanak a mozgó alkatrészek számára.
- Gyógyszer. A viszkozitás kritikus jelentőséggel bírhat az orvostudományban, mivel a folyadékokat intravénásan vezetik be a testbe. A vér viszkozitása fontos kérdés: a túl viszkózus vér veszélyes belső rögök kialakulását okozhatja, míg a túl vékony vér nem fog véralvadni; ez veszélyes vérvesztéshez és akár halálhoz is vezethet.