Разлика между повърхностно напрежение и вискозитет

Повърхностно напрежение срещу вискозитет

Вискозитетът и повърхностното напрежение са две много важни явления по отношение на механиката и статиката на флуидите. Полета като хидродинамика, аеродинамика и дори авиация са засегнати от последствията от тези явления. Жизненоважно е да имате стабилни познания в тези явления, за да постигнете отлични резултати в такива области. Тази статия ще сравни вискозитета и повърхностното напрежение и ще представи разликите между двете.

Какво е повърхностно напрежение?

Помислете за хомогенна течност. Всяка молекула в централните части на течността ще има точно същото количество сила, като я дърпа към всяка страна. Околните молекули дърпат централната молекула равномерно във всяка посока. Сега помислете за повърхностна молекула. Той има само сили, действащи върху него към течността. Силите на лепилото въздух - течност дори не са толкова силни, колкото кохезионните сили течност - течност. Следователно повърхностните молекули се привличат към центъра на течността, създавайки опакован слой от молекули. Този повърхностен слой от молекули действа като тънък филм върху течността. Ако вземем пример за реалния живот на водния стридер, той използва този тънък филм, за да се постави на повърхността на водата. Той се плъзга по този слой. Ако не е този слой, той би се удавил веднага. Повърхностното напрежение се определя като силата, успоредна на повърхността, перпендикулярна на линия с дължина на единица, начертана на повърхността. Единиците на повърхностно напрежение са Nm^-1. Повърхностното напрежение се определя също като енергия на единица площ. Това дава и повърхностно напрежение на нов блок Jm^-2. Повърхностното напрежение, което възниква между две несмесими течности, е известно като междуфазна опън.

Какво е вискозитет?

Вискозитетът се определя като мярка за съпротивлението на флуид, който се деформира или от срязване, или от опън. По-често казано, вискозитетът е „вътрешно триене“ на течност. Също така се нарича дебелина на течност. Вискозитетът е просто триенето между два слоя на течност, когато двата слоя се движат един спрямо друг. Сър Исак Нютон беше пионер в механиката на течностите. Той постулира, че за нютонова течност срязващото напрежение между слоевете е пропорционално на градиента на скоростта в посока, перпендикулярна на слоевете. Използваната тук пропорционална константа (коефициент на пропорционалност) е вискозитетът на течността. Вискозитетът обикновено се обозначава с гръцката буква "µ". Вискозитетът на течност може да бъде измерен с помощта на вискозиметри и реометри. Единиците на вискозитет са Pascal-секунди (или Nm^-2с). Системата cgs използва единицата „отрова“, наречена на Жан Луи Мари Пуазел за измерване на вискозитета. Вискозитетът на течност също може да бъде измерен чрез няколко експеримента. Вискозитетът на течност зависи от температурата. Вискозитетът намалява с повишаване на температурата.

τ = μ ∂u / ∂y

Уравненията на вискозитета и моделите са много сложни за неньютонови течности.