Különbség a felületi feszültség és a viszkozitás között

Felületi feszültség vs viszkozitás

A viszkozitás és a felületi feszültség két nagyon fontos jelenség a folyadékok mechanikája és statikája szempontjából. Az olyan területeket, mint a hidrodinamika, az aerodinamika és még a repülés is befolyásolják ezek a jelenségek. Alapvető fontosságú, hogy megfelelő ismeretekkel rendelkezzünk ezekben a jelenségekben, hogy kitűnjön az ilyen területeken. Ez a cikk összehasonlítja a viszkozitást és a felületi feszültséget, és bemutatja a kettő közötti különbségeket.

Mi a felületi feszültség??

Vegyünk egy homogén folyadékot. A folyadék középső részeiben levő minden molekula pontosan ugyanolyan erővel bírja, hogy minden oldalra húzza. A környező molekulák minden irányban egyenletesen húzzák a központi molekulát. Most fontolja meg a felszíni molekulát. Csak a folyadék felé hat rá erők. A levegő-folyadék tapadási erők még csaknem annyira erősek, mint a folyadék-folyadék összetartó erők. Ezért a felszíni molekulák vonzzák a folyadék közepét, és így egy molekulák csomagolt rétegét képezik. Ez a molekulák felületi réteg vékony filmként működik a folyadékon. Ha a valós élet példáját vesszük a vízhordóról, akkor ezt a vékony fóliát használva helyezkedik el a víz felszínén. Csúszik ezen a rétegen. Ha nem erre a rétegre vonatkozik, akkor azonnal megfullad. A felületi feszültséget a felülettel párhuzamos, a felületre húzott egységhossz-vonalra merőleges erő határozza meg. A felületi feszültség mértékegységei Nm^-1. A felületi feszültséget egy egységnyi területre eső energiaként is definiálják. Ez egy új Jm egységet ad a felületi feszültségnek is^-2. A fel nem húzódó folyadékok között fellépő felületi feszültséget felületközi feszültségnek nevezzük.

Mi a viszkozitás??

A viszkozitást egy folyadék ellenállásának mérőszámaként definiálják, amelyet akár nyírófeszültség, akár húzófeszültség deformál. Általánosabban fogalmazva: a viszkozitás a folyadék „belső súrlódása”. Ezt folyadék vastagságának is nevezik. A viszkozitás egyszerűen a folyadék két rétege közötti súrlódás, amikor a két réteg egymáshoz viszonyítva mozog. Sir Isaac Newton úttörője volt a folyadék-mechanikában. Azt állította, hogy Newton folyadék esetében a rétegek közötti nyírófeszültség arányos a sebességgradienssel a rétegekre merőleges irányban. Az itt alkalmazott arányos állandó (arányossági tényező) a folyadék viszkozitása. A viszkozitást általában görög „µ” betűvel jelölik. A folyadék viszkozitása viszkoziméterek és reométerek segítségével mérhető. A viszkozitás mértéke Pascal-másodperc (vagy Nm^-2s). A cgs-rendszer a viszkozitás mérésére Jean Louis Marie Poiseuille elnevezésű „poise” egységet használja. A folyadék viszkozitását több kísérlettel is meg lehet mérni. A folyadék viszkozitása a hőmérséklettől függ. A viszkozitás csökken a hőmérséklet emelkedésével.

τ = μ ∂u / ∂y

A viszkozitási egyenletek és a modellek nagyon bonyolultak a nem Newtoni folyadékok esetében.