Príklady viskozity, príčiny, jednotky, typy

Ten hrebeň Je to miera trenia. Táto vlastnosť súvisí aj s odporom, ktorý predstavuje tekutinu na utrpenie deformácie.

Niektoré príklady viskozity alebo viskóznych látok sú med, olej, zubná pasta, gél alebo vlasový šampón, farmaceutické sirupy a niektoré chemické prvky, ako je ortuť.

Med je príkladom tekutiny s viskozitou

Viskozita sa stáva úrovňou „hrúbky“ tekutiny. Existujú kvapaliny, ktoré tečú veľmi ľahko, napríklad vodou, takže sa nazývajú „ľahké“ tekutiny. Medzitým máme tekutiny, ktoré plynú pomaly, napríklad kečup (paradajková pasta), ktoré sa nazývajú „hrúbka“. V tomto zmysle by plynulosť bolo opakom viskozity.

Ďalším spôsobom, ako vyjadriť viskozitu látky, je vo vzťahu k jej preniknutiu. Takže viskozita je tiež miera odporu, ktorá predstavuje tekutinu voči pohybu tela alebo objektu cez ne.

Je napríklad poznamenané, že niektoré kukuričné ​​zrná klesajú bez problémov vo vode: kvapalina s nízkou viskozitou. Robia to však veľmi pomaly v medu: viskózna tekutina.

V porovnaní s vodou má vzduch viskozitu 1 983 · 10^-5 Pa · s; to znamená asi 100 -krát nižšie. Zatiaľ čo pevné, podobné sklo predstavuje veľmi vysokú viskozitu, poradie 10⁴⁰ Pa · s.

[TOC]

Príčiny viskozity

Kvapalina, keď sa pohybuje pri nízkej rýchlosti, rozkladá sa do listov, ktoré sa pohybujú v súvislosti s ostatnými. Listy v kontaktoch so stenami potrubia sa pohybujú s menšou rýchlosťou, pretože zažívajú väčší dotyk.

Kvapalné listy, ktoré sa nachádzajú smerom k jej strednej časti, sa však pohybujú väčšou rýchlosťou, pretože zažívajú nižšie trenie. Tento typ toku sa nazýva laminárny. Ale keď rýchlosť kvapaliny dosiahne kritickú rýchlosť, stáva sa turbulentným tokom, väčšej viskozity.

Definícia a jednotky

Viskozita je sila, ktorá musí byť dodaná do kvapalného plechu, aby sa prekonala pevnosť trenia, ktorú prežíva so susedným listom, ktorý sa pohybuje v súvislosti s ním s určitou rýchlosťou.

Absolútna alebo dynamická viskozita používa jednotky, ak: ns/m², Pa · s o kg/m.S, keďže je Pa · S (Pascal za sekundu) najpoužívanejšou jednotkou na vyjadrenie viskozity. Jednota Pa · sa však v technických a vedeckých spisoch týkajúcich sa viskozity málo používa.

Na druhej strane, najbežnejšie používanou jednotkou v týchto spisoch, na základe CGS (centimeter-gram-sekundu), je Dina · s/cm², ktorý sa nazýva Poise (P), na počesť francúzskeho fyziológa Jean Poiseuille.

Môže vám slúžiť: 20 príkladov chemickej sublimácie a charakteristík

Rovnocennosť

10 Poise ekvivalent k 1 pa · s.

Z praktických dôvodov sa viskozita zvyčajne vyjadruje v centipoise (CP); to znamená 10^-2 P alebo stotiny postoja. Viskozita vody je teda 1 cp.

V kinematickej viskozite sa používa jednotka M²/s, ale ten, ktorý sa bežne používa, sa nazýva Stoke (ST), ktorého rovnocennosťou je:

1 st = 10^-4 m²/S = 1 cm²/s

A na druhej strane, 1 Stoke je rovnocenný s 10 postojom.

Viskozita

Viskozita je vyjadrená pomocou Newtonovej rovnice pre tekutiny:

F/a = η · dv/dr

Kde f/a je sila aplikovaná na jednotku plochy na vytvorenie posunu laminárnej časti, η viskozity a dv/dr sa variáciou rýchlosti.

Môžete vidieť podobnosť tohto zákona s Newtonovým druhým zákonom o hnutí tiel:

F = m · a

Byť schopný prispôsobiť cesto s viskozitou.

Typy viskozity

Existujú dve viskozity: absolútna alebo dynamická viskozita a kinematická viskozita.

Absolútna alebo dynamická viskozita

Absolútna viskozita je sila, ktorá sa musí aplikovať na jednotku plochy, aby sa pohyboval vrh kvapaliny vodorovne vo vzťahu k inému hárku kvapaliny k rýchlostnej jednotke. Odkazy na viskozitu sa môžu rozšíriť na absolútnu viskozitu, pretože sú rovnaké.

Kinematická viskozita

Je to vzťah medzi absolútnou viskozitou a hustotou kvapaliny:

ν = η / ρ

Kde ν je kinematická viskozita (m²/s), η Absolútna alebo dynamická viskozita (n · s/m²) A ρ hustota (kg/m³). Kinematická viskozita je tiež znázornená so symbolom µ.

Viskozita kvapaliny je ovplyvnená teplotou, takže sa používajú referenčné teploty: 100 ° C pre zvyškové tekutiny a 40 ° C pre zriedené kvapaliny.

Kinematická viskozita, ako aj absolútna viskozita, klesá so zvyšovaním teploty.

Vodná viskozita

Rozdiely viskozity medzi vodou, olivovým olejom a medom

Viskozita kvapalnej vody sa líši v závislosti od teploty. Napríklad: jeho viskozita je 1.308 cp, pri 20 ° C a od 0.4658 až 60 ° C. K tomuto poklesu dochádza, pretože zvýšenie teploty znižuje súdržnosť medzi molekulami vody. Preto sa ich tekuté listy posúvajú medzi sebou ľahšie a rýchlo.

Príklady viskóznych látok

Olej

Olej je tekutá a tuková látka, ktorá sa získa po spracovaní rôznych semien a ovocia. Na druhej strane sa z rafinácie oleja dosahujú horľavé oleje.

Môže vám slúžiť: bod mrazu: Ako ho vypočítať a príklady

Každý z týchto olejov má špecifické vlastnosti a použitia. Jedným z prvkov, vďaka ktorému sú oba typy, sú oleje, je presne viskozita, horľavé oleje zvyčajne vykazujú väčší stupeň viskozity ako potraviny ako potraviny.

Med

Med, ako horčica a kečup, sú príkladmi viskóznych alebo hustých kvapalín

Je to tekutina produkovaná včelami z nektáru kvetov alebo exkrementu živých častí rastlín. Je možné potvrdiť, že med je jedným z najviac viskóznych a následne sladké živočíšne tekutiny.

Niekedy však med môže vykazovať rôzne stupne viskozity v dôsledku spracovania po jeho zachytení. Niekedy zmiešajú med s cukrom a inými prvkami, aby ho uvádzali na trh, a preto vás stratí viskozita.

Zubná pasta

Zubné cestoviny sú dokonalým príkladom tekutiny s vysokou viskozitou, ktorú nájdeme každý deň v našich prácach. Skladá sa z vody, abrazívnej, peny, farbív, fluóru a iných chemikálií. Nazýva sa tiež zubná pasta alebo dentifrico. 

Gél na vlasy

Je to jeden z naj konkrétnych prípadov, pretože jej štruktúra sa podobá konštrukcii tuhých látok, ale je kvapalina s vysokým objemom viskozity. 

Niektoré gély môžu prejsť z jedného štátu do druhého v závislosti od použitia, ktoré im bolo poskytnuté. Keď sú rozrušené, sú tekuté a keď zostávajú nehybné, stávajú sa tuhými látkami.

Glycerín

Je to druh alkoholu s tromi hydroxylovými skupinami. Je znázornená v kvapalinovej forme pri ideálnej teplote asi 25 ° C. Má vysoký koeficient viskozity a sladkú chuť. Glycerín sa nachádza u všetkých zvierat a tukov.

Jeho aplikácie sú rôznorodé na komerčnej rovine, používa sa na vypracovanie kozmetiky, mydiel, detergentov, zvlhčovačov, antiseptík, rozpúšťadiel, mazania a mnohých ďalších vecí.

Etylalkohol

Je to bezfarebný a horľavý normálny alkohol, ktorého bod varu je 78.4 ° C. Je to hlavný produkt na vypracovanie alkoholických nápojov, ako je whisky, víno, pivo, rum a brandy. Stupne viskozity v alkoholoch sú zvyčajne veľmi nízke.

Bitúmen

Tiež sa nazýva betún, je to zmes čiernych organických látok, ktoré obsahujú vysokú hustotu úplne rozpustnú v „disulfidu uhlíka“ a je primárne zložená z uhľovodíkov. Je to jedna z najniskóznejších organických látok, ktoré sa nachádzajú v prírode.

Táto viskozita spôsobená prvkami, ktoré ju tvoria: síra, kovy, vanadium, olovo, ortuť, arzén a selén; Ťažké a viskózne prvky, ktoré pri integrovaní tvoria ešte viskóznejšiu zlúčeninu.

Sirupy

Sú typom tekutého lieku zloženého z chemikálií. Sirupy majú vysokú viskozitu, pretože medzi hlavnými komponentmi patrí cukor.

Môže vám slúžiť: kyselina ferulová: získanie, funkcie, aplikácie

Cukor plní na jednej strane dvojitú funkciu, ktorá poskytuje viskozitu tekutine a na druhej strane je sladidlo, ktoré dáva zmesi sladkú chuť.

Je to jedna z najpoužívanejších komponentov v pediatrii a môžu ju požičať deťmi aj dospelými.

Pitch

Je to tmavo červenkastá látka, ktorá sa získa, keď drevo rôznych druhov stromov. Jeho stupeň viskozity je veľmi vysoký kvôli sútoku zlúčenín, ktoré sa topia.

Brea sa môže použiť ako antiseptik, na údržbu stroja. Niektorí basketbaloví hráči ho roztiahli do rúk, aby lepšie držali loptu.

Ortuť

Je to chemický prvok, ktorý používa symbol Hg. Ortuť je jediným kovovým prvkom, ktorý je v štandardných podmienkach kvapalný. Za to, že je ťažká a vďaka svojej chemickej štruktúre, má ortuť vysoký stupeň viskozity.

V súčasnosti je bežné používať ortuť na výskumné účely, používa sa tiež na výrobu fluorescenčných svetiel a zubných amalgamov.

Viskózne látky sa objavujú v látkách denného používania, ako aj v prvkoch potrebných na vykonávanie priemyselných procesov. Bez tejto vlastnosti tekutín by sa život určite veľmi odlišoval.

Krv

Krv má viskozitu medzi 3 a 4 CP pre hematokrit 45%. Ale zvýšením hematokritu sa exponenciálne zvyšuje viskozita krvi. Táto okolnosť zvyšuje prácu srdca.

Motorový olej

Viskozita oleju sa líši v závislosti od jej typu. Ale vo všeobecnosti je viskozita motorového oleja väčšia ako 100 cp, vysvetľuje sa veľkosťou olejových molekúl.

Plyn

Benzín je zmes uhľovodíkov získaných olejovým destiláciou. Má nižšiu viskozitu, ako je vizuálna predstavená vodou a s hodnotou, v závislosti od typu, kmitajúca medzi 0.40 a 0.88 cp. Čiastočne je to preto, že hoci ich molekuly sú ťažšie, ich intermolekulárne interakcie sú slabšie.

Odkazy

1. Serway, r. Do. a Jewett, J. W. (2005). Fyzika pre vedu a inžinierstvo. Zväzok 1 (2005). Siedme vydanie. Redakčné učenie sa.
2. Vick, r. L. (1987). Súčasná lekárska fyziológia. Prvá edícia. Redakcia McGraw-Hill.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie.). Učenie sa.
4. Wikipedia. (2020). Viskozita. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
5. Jones, Andrew Zimmerman. (11. februára 2020). Čo je viskozita vo fyzike? Zotavené z: Thoughtco.com
6. Inžiniersky. (2003). Absolútna, dynamická a kinematická viskozita. Zdroj: Engineeringtoolbox.com
7. Elet. (2020). Viskozita. Fyzikálna hypertextbook. Obnovené z: fyziky.Info
8. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Viskozita. Získané z: Britannica.com