Hvordan findes viskositeten af væsker?
I mange videnskabelige og industrielle situationer er det nødvendigt at kende væskers viskositet. Viskositet er målet for væskens modstand mod strømning. Væsker med høj viskositet har større modstand mod strømning og deformeres ikke let af fysisk belastning, mens væsker med lav viskositet er "tynde" og flyder let. Væskernes viskositet kan findes ved anvendelse af et instrument kendt som et viskosimeter, hvoraf der er mange forskellige typer. I tilfælde, hvor mindre nøjagtige målinger er acceptable, kan viskositeten også måles ved hjælp af enkle tyngdekraftbaserede enheder.
En af de mest almindelige typer viskosimeter er det faldende kugleviskometer. Denne opsætning måler væskers viskositet ved at timere hvor lang tid det tager en lille kugle med kendt densitet og størrelse at falde en bestemt afstand gennem en væske. Kuglen placeres i et lodret rør fyldt med væsken og får lov til at nå sin terminale hastighed, når det falder. Ved terminalhastighed er trækkraften, der trækker kuglen opad, lig med tyngdekraften, der trækker den nedad, og kuglen ophører med at accelerere og opretholder en konstant hastighed, når den falder. Når terminalhastigheden, væskens og sfærens tæthed og kuglens størrelse er kendt, kan en formel, Stokes 'lov, bruges til at beregne væskens viskositet.
Et andet forholdsvis simpelt viskosimeter, der bruges i laboratorieindstillinger, er Ostwald-viskosimeteret, også kendt som glaskapillærviskometer eller U-rørsviskometer. Denne U-formede glasrøranordning består af to pærer, den ene på den nedre del af U's venstre arm og den anden på den høje del af højre. Det holdes lodret, når væsken trækkes op i den øverste pære og derefter lades strømme ned til den nederste pære forbi to markeringer på røret. Væskernes viskositet kan fratrækkes ved indregning i glasrørets diameter, den mængde tid, det tager for en væske at strømme forbi de to mærker, og densiteten af væsken.
Laboratorier, der kræver præcisionsmålinger, kan bruge mere detaljerede viskosimeter, der inkorporerer elektronik og måler viskositet ved hjælp af et svingende stempel eller en vibrerende resonator nedsænket i væsken. I andre indstillinger, såsom malingsindustrien, kan enklere fysiske principper bruges til at udlede omtrentlig viskositet af væsker. Disse målinger er ofte afhængige af et mål kendt som kinematisk viskositet - en væskes modstand mod at strømme i nærvær af tyngdekraften.
Zahn-koppen og Ford-viskositetskoppen er eksempler på tyngdekraftbaserede enheder, der bruges til at måle kinematisk viskositet. I disse enheder dræner væske-malingen, når det gælder Zahn-koppen, eller motorolie til Ford-koppen, gennem et lille hul i bunden af en kop, når det holdes ope. Væsken strømmer ud i en glat strøm indtil et bestemt punkt, hvor det bryder op i dråber. Afhængig af væskens viskositet, vil brud opstå på forskellige tidspunkter. Et mål for kinematisk viskositet kan findes ved at multiplicere denne gang i sekunder med koppens specifikationsnummer, som er kalibreret for den passende væske.