Skillnad mellan ytspänning och viskositet

Ytspänning vs viskositet

Viskositet och ytspänning är två väldigt viktiga fenomen som gäller mekanik och statik för vätskor. Fält som hydrodynamik, aerodynamik och jämn luftfart påverkas av konsekvenserna av dessa fenomen. Det är viktigt att ha en bra kunskap i dessa fenomen att utmärka sig på sådana områden. Denna artikel kommer att jämföra viskositet och ytspänning och presentera skillnaderna mellan de två.

Vad är ytspänning?

Tänk på en homogen vätska. Varje molekyl i centrala delar av vätskan kommer att ha exakt samma mängd kraft som drar den till alla sidor. De omgivande molekylerna drar den centrala molekylen likformigt i alla riktningar. Betrakta nu en ytmolekyl. Det har endast krafter som verkar på det mot vätskan. Luft-flytande limkrafterna är inte ens nästan lika starka som de flytande sammanhängande krafterna. Därför blir ytmolekylerna attraherade mot vätskans mitt, vilket ger ett packat lager av molekyler. Detta ytskikt av molekyler fungerar som en tunn film på vätskan. Om vi ​​tar det verkliga exemplet av vattentävlingen använder den den här tunnfilmen för att placera sig på vattnets yta. Det glider på det här skiktet. Om det inte är för det här skiktet skulle det drunkna omedelbart. Ytspänningen definieras som kraften parallell med ytan vinkelrätt mot en längdlinjeledning ritad på ytan. Ytanspänningsenheterna är Nm^-1. Ytspänning definieras också som energi per enhetarea. Detta ger också ytspänning en ny enhet Jm^-2. Ytspänning, som uppstår mellan två icke blandbara fluider, är känd som gränsspänningen.

Vad är viskositet?

Viskositet definieras som ett mått på resistansen hos en vätska, som deformeras av antingen skjuvspänning eller dragspänning. I vanligare ord är viskositeten den "inre friktionen" av en vätska. Det kallas också som tjockleken på en vätska. Viskositet är helt enkelt friktionen mellan två skikt av en vätska när de två skikten rör sig i förhållande till varandra. Sir Isaac Newton var en pionjär inom vätskemekanik. Han postulerade att för en newtonisk vätska är skjuvspänningen mellan skikten proportionell mot hastighetsgradienten i riktningen vinkelrätt mot skikten. Den proportionella konstanta (proportionalitetsfaktorn) som används här är viskositeten hos vätskan. Viskositeten betecknas vanligtvis av den grekiska bokstaven "μ". Viskositet hos en vätska kan mätas med användning av viskometrar och rheometrar. Viskositetsenheterna är Pascal-sekunder (eller Nm^-2s). Cgs-systemet använder enheten "poise" som heter Jean Louis Marie Poiseuille för att mäta viskositeten. Viskositet hos en vätska kan också mätas genom flera experiment. Viskositeten hos en vätska beror på temperaturen. Viskositeten minskar när temperaturen ökar.

τ = μ ∂u / ∂y

Viskositetsekvationer och modeller är väldigt komplexa för icke-newtonska vätskor.