Viskozeco
Viskozeco estas la "glueco" de fluidaĵo aŭ gaso. Ĝi rezultas el la intermolekulaj fortoj en fluidaĵo, tiel ĝi dependas de la kohereco, de la intermolekulaj (inter la molekuloj aŭ korpuskloj) efikantaj fortoj. La nocio fluido entenas la agregatostatojn likvaĵo kaj gaso.
Enhavo
1 Viskozeco de likvaĵoj
1.1 Neŭtonaj likvaĵoj
1.2 SI-unuoj
1.3 CGS
1.4 Tipaj viskozecaj valoroj
2 Viskozeco de gasoj
3 Vortoderivo
4 Vidu ankaŭ
Viskozeco de likvaĵoj |
Oni parolas pri viskozeco ĉe fluema konduto de likvaĵo: ju pli granda estas la viskozeco, des pli densflua estas la substanco. Tion kaŭzas la moviĝon de molekulaj tavoloj unu super la alia, por kio necesas ioma forto. Tion persistemon oni mezuras kaj karakterizas la viskozecon.
Ĉe la alkanoj (ĉenformaj karbonhidrogenoj), la viskozeco kreskas kun longiĝo de la ĉeno (kaj tiel kreskas la intermolekula forto, la Forto de Van-der-Waals) daŭre kaj atingas ekde nonano (kun 9 C-atomoj) jam relative altan valoron.
Difino de viskozeco: la fluidaĵo (blau) inter la resta plato 1 (malsupre) kaj la mova plato 2 (supre) tondatas.
Neŭtonaj likvaĵoj |
La vario de rapido, inter du likvaĵaj platoj, pri kiuj estas distanco dy, estas:
- D=(dvdy),{displaystyle D=left({frac {dv}{dy}}right),,}
la ŝera ŝarĝado τ{displaystyle tau } de la dinamika viskozeco kalkuliĝas per:
- τ=η(dvdy)⇒η=(τD){displaystyle tau =eta left({frac {dv}{dy}}right)Rightarrow eta =left({frac {tau }{D}}right)}
D{displaystyle D} kaj ankaŭ η{displaystyle eta } estas neŭtonaj konstantoj.
Tamen multaj substancoj ne sekvas tiun leĝon. Tial oni difinas alian parametron. La ŝera rapido D{displaystyle D} devas esti kalkulata de la tonda tensio τ{displaystyle tau } en la likvaĵo, kaj ne nur de la rapido-derivaĵo; tia fluaĵo tiam nomiĝas neneŭtona fluido.
Ankaŭ, la kvociento de la dinamika viskozeco η{displaystyle eta } per la denseco ρ{displaystyle rho } difiniĝas kiel la kinematika viskozeco:
- ν=(ηρ){displaystyle nu =left({frac {eta }{rho }}right)}
SI-unuoj |
SI-unuoj:
- dinamika viskozeco: [η]=(kgm⋅s)=Pa⋅s=(Nsm2) ;{displaystyle [eta ]=left({frac {kg}{mcdot s}}right)=Pacdot s=left({frac {Ns}{m^{2}}}right) ;}
- kinematika viskozeco: [ν]=(m2s) .{displaystyle [nu ]=left({frac {m^{2}}{s}}right) .}
CGS |
- En la CGS-sistemo uzatas poise (P) por dinamika viskozeco, kaj stokes (St) por kinematika viskozeco.
Tipaj viskozecaj valoroj |
(en [mPa s] ĉe 20 °C)
| Petrolo | 0,65 |
| Pentano | 0,232 |
| Olivoleo | ~ 102 |
| Akvo | 1,0 |
| Heksano | 0,320 |
| Mielo | ~ 104 |
| Hidrargo | 1,5 |
| Heptano | 0,410 |
| Siropo | ~ 105 |
Vinbera suko | 2 - 5 |
| Oktano | 0,538 |
| Polimerfando | ~ 103 ĝis 106 |
Sango (37 °C) | 4 - 25 |
| Nonano | 0,711 |
| Bitumo | ~ 1011 |
| Kafokremo | ~ 10 |
| Dekano | 0,920 |
| Asfalto | ~ 105 |
| Vitro | ~ 1023 |
| Vitro (varma dum prilaboro) | ~ 102 ĝis 107 |
Viskozeco de gasoj |
Oni povas ankaŭ difini la viskozecon:
- η=13nmvl{displaystyle eta ={frac {1}{3}}nmvl}
kie v estas la averaĝa rapido, n estas la denso de la gaso, m ĝia maso kaj l ĝia meza libera vojolongeco.
La viskozeco de gasoj estas sendependa de premo pri malaltaj premoj (≈0,1 ĝis 10 bar), kaj (kontraŭe al likvaĵoj) kreskas kun altiĝo de la temperaturo.
| Gaso | η(273K) {displaystyle eta (273{rm {K}}) }, μ{displaystyle mu }N s m−2{displaystyle mathrm {m} ^{-2}} | l (1 atm){displaystyle l (1 {rm {atm}})}, nm |
|---|---|---|
| Aero | 17,1 | 59,8 |
| O2 | 19,2 | 63,3 |
| CO2 | 13,8 | 39,0 |
| N2 | 16,6 | 58,8 |
| Ar | 21,0 | 62,6 |
| Ne | 29,7 | 124,0 |
| He | 18,6 | 174,0 |
| H2 | 8,4 | 111,0 |
Vortoderivo |
La nocio venas el la latina vorto por visko "viscum", el kies beroj oni faris
gluecan birdan glukaptilon.
Vidu ankaŭ |
- Debitsensiloj
- Fluidodinamiko