Різниця між поверхневим натягом та в'язкістю

Поверхневе натяг проти в'язкості

В'язкість і поверхневий натяг - два дуже важливих явища, що стосуються механіки та статики рідин. Наслідки цих явищ впливають на такі поля, як гідродинаміка, аеродинаміка і навіть авіація. Важливо мати обгрунтовані знання з цих явищ, щоб досягти успіху в таких сферах. У цій статті буде порівняно в'язкість та поверхневий натяг та представлені відмінності між ними.

Що таке поверхневе натяг?

Розглянемо однорідну рідину. Кожна молекула в центральних частинах рідини матиме рівно стільки ж сили, що тягне її в кожну сторону. Навколишні молекули тягнуть центральну молекулу рівномірно в кожному напрямку. Тепер розглянемо поверхневу молекулу. На нього діють лише сили, спрямовані на рідину. Сили клею повітря - рідка навіть не настільки сильні, як когезивні сили рідко - рідкі. Тому поверхневі молекули притягуються до центру рідини, створюючи запакований шар молекул. Цей поверхневий шар молекул діє як тонка плівка на рідину. Якщо ми візьмемо приклад реального життя водяного стридера, він використовує цю тонку плівку для розміщення на поверхні води. Він ковзає по цьому шару. Якби не цей шар, він би негайно потонув. Поверхневий натяг визначається як сила, паралельна поверхні, перпендикулярній одиничній довжині лінії, проведеної на поверхні. Одиницями поверхневого натягу є Nm^-1. Поверхневий натяг також визначається як енергія на одиницю площі. Це також дає поверхневий натяг новій одиниці Jm^-2. Поверхневий натяг, який виникає між двома незмішуваними рідинами, відомий як міжфазна напруга.

Що таке в'язкість?

В'язкість визначається як міра опору рідини, яка деформується або напругою зсуву, або напругою при розтягуванні. Більш поширеними словами, в'язкість - це "внутрішнє тертя" рідини. Це також називається товщиною рідини. В'язкість - це просто тертя між двома шарами рідини, коли два шари рухаються відносно один одного. Сер Ісаак Ньютон був піонером у механіці рідин. Він постулював, що для ньютонівської рідини напруга зсуву між шарами пропорційне градієнту швидкості у напрямку, перпендикулярному шарам. Використовувана тут пропорційна константа (коефіцієнт пропорційності) - це в'язкість рідини. В'язкість зазвичай позначають грецькою літерою "µ". В'язкість рідини можна виміряти, використовуючи віскозиметри та реометри. Одиницями в'язкості є Паскаль-секунди (або Нм^-2з). Для вимірювання в'язкості система cgs використовує блок "отрута" імені Жана Луї Марі Пуазеля. В'язкість рідини також можна виміряти кількома експериментами. В'язкість рідини залежить від температури. В'язкість зменшується зі збільшенням температури.

τ = μ ∂u / ∂y

Рівняння та моделі в'язкості дуже складні для неньютонових рідин.