Hvordan findes væskens viskositet?

I mange videnskabelige og industrielle situationer er det nødvendigt at kende væskens viskositet. Viskositet er målet for væskens modstand mod flow. Liquids with high viscosity have greater resistance to flow and are not readily deformed by physical stress, while liquids with low viscosity are “thin” and flow easily. Væskens viskositet kan findes ved hjælp af et instrument kendt som et viskekometer, hvoraf der er mange forskellige typer. In cases where less precise measurements are acceptable, viscosity can also be measured using simple gravity-based devices.

One of the most common types of viscometers is the falling sphere viscometer. This setup measures the viscosity of liquids by timing how long it takes a small sphere of known density and size to fall a certain distance through a liquid. Kuglen anbringes i et lodret rør fyldt med væsken og får lov til at nå dens terminalhastighed, når den falder. Ved terminalhastighed er kraften i træktrækning tHan sfære opad er lig med tyngdekraften, der trækker den nedad, og kuglen ophører med at accelerere og opretholde en konstant hastighed, når den falder. Når terminalhastigheden, densiteten af ​​væsken og kuglen og størrelsen af ​​kuglen er kendt, kan en formel, Stokes 'lov, bruges til at beregne viskositeten af ​​væsken.

Et andet forholdsvis simpelt viskekometer, der bruges i laboratorieindstillinger, er Ostwald Viscometer, også kendt som Glass Capillary Viscometer eller U-Tube Viscometer. Denne U-formede glasrørenhed består af to pærer, den ene på den nederste del af den venstre arm på U og den anden på den høje del af højre. Det holdes lodret, når væsken trækkes op i den øverste pære og får derefter lov til at strømme ned til den nedre pære, forbi to mærker på røret. Væskers viskositet kan udledes ved at factoring i diameteren af ​​glasrøret, hvor den tid det tagers for en væske til at strømme forbi de to mærker og densiteten af ​​den væske.

Laboratorier, der kræver præcisionsmålinger, kan bruge mere detaljerede viscometre, der inkorporerer elektronik og måler viskositet ved hjælp af et oscillerende stempel eller 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 en foranstaltning, der er kendt som kinematisk viskositet - en væskes modstand til at strømme i nærvær af tyngdekraften.

Zahn Cup og Ford Viscosity Cup er eksempler på tyngdekraftsbaserede enheder, der bruges til at måle kinematisk viskositet. I disse enheder dræner væsken - maling i tilfælde af Zahn -kopen eller motorolie til Ford Cup - gennem et lille hul i bunden af ​​en kop, når den holdes højt. Væsken strømmer ud i en glat strøm, indtil et bestemt punkt, hvor den bryder op i dråber. Afhængig af viskositeten oF væsken, brud vil forekomme på forskellige tidspunkter. Et mål for kinematisk viskositet kan findes ved at multiplicere denne gang på få sekunder med Cupens specifikationsnummer, der er kalibreret for den passende væske.