Jak se nachází viskozita kapalin?

V mnoha vědeckých a průmyslových situacích je nutné znát viskozitu kapalin. Viskozita je měřítkem odolnosti kapaliny vůči toku. Kapaliny s vysokou viskozitou mají větší odolnost proti proudění a nejsou snadno deformovány fyzickým stresem, zatímco kapaliny s nízkou viskozitou jsou „tenké“ a snadno proudí. Viskozita kapalin lze nalézt pomocí nástroje známého jako viskozimetr, jehož existuje mnoho různých typů. V případech, kdy jsou přijatelná méně přesná měření, lze viskozitu měřit také pomocí jednoduchých zařízení založených na gravitaci. Toto nastavení měří viskozitu kapalin načasováním, jak dlouho trvá malá koule známé hustoty a velikosti, aby dopadla na jistou vzdálenost kapalinou. Koule je umístěna do vertikální trubice naplněné kapalinou a ponechává se dosáhnout její rychlosti terminálu. Při terminální rychlosti síla tažení tažení tKoule nahoru se rovná gravitační síle, která ji táhne dolů, a koule přestává zrychlit a udržuje konstantní rychlost, když klesá. Jakmile je známa koncová rychlost, hustota kapaliny a koule a velikost koule, lze pro výpočet viskozity kapaliny použít vzorec, Stokesův zákon, Stokesův zákon.

Dalším poměrně jednoduchým viskozimetrem, který se používá v laboratorním nastavení, je Viscometer Ostwald, také známý jako skleněný kapilární viskozimetr nebo U-Tube Viscometer. Toto skleněné trubkové zařízení ve tvaru písmene U se skládá ze dvou žárovek, jedné na spodní části levého ramene U a druhé na vysoké části pravé části. Je držena svisle, když je kapalina natažena do horní žárovky a potom ponechává proudit zpět dolů do spodní žárovky, kolem dvou značek na trubici. Viskozita kapalin může být odvozena faktoringem v průměru skleněné trubice, doba, po kterou trváS pro protékání kapaliny kolem dvou značek a hustota této kapaliny.

Laboratoře, které vyžadují přesná měření, mohou používat propracovanější viskokomery, které zahrnují elektroniku a měří viskozitu pomocí oscilačního pístu nebo vibračního rezonátoru ponořeného do kapaliny. V jiných nastaveních, jako je průmysl malování, lze jednodušší fyzické principy použít k odvození přibližné viskozity kapalin. Tato měření se často spoléhají na opatření známé jako kinematická viskozita - odpor kapaliny k proudění v přítomnosti gravitace.

Zahn Cup a šálek viskozity Ford jsou příklady zařízení založených na gravitaci používaných k měření kinematické viskozity. V těchto zařízeních se kapalina - barva, v případě zahn šálku nebo motorového oleje pro šálek Ford - odtéká malou dírou ve spodní části šálku, jak je držena nahoře. Kapalina vytéká v hladkém proudu až do určitého bodu, kdy se rozpadne na kapky. V závislosti na viskozitě of kapalinu, rozbití dojde v různých časech. Míra kinematické viskozity lze nalézt tímto časem v sekundách podle čísla specifikace poháru, které je kalibrováno pro příslušnou kapalinu.