Hvordan finnes viskositeten til væsker?

I mange vitenskapelige og industrielle situasjoner er det nødvendig å kjent viskositeten til væsker. Viskositet er målet på væskens motstand mot strømning. Væsker med høy viskositet har større motstand mot strømning og deformeres ikke lett av fysisk stress, mens væsker med lav viskositet er "tynn" og flyter lett. Viscositeten til væsker kan bli funnet ved å bruke et instrument kjent som et viscometer, hvorav det er mange forskjellige typer. I tilfeller der mindre presise målinger er akseptable, kan viskositet også måles ved bruk av enkle tyngdekraftsbaserte enheter.

En av de vanligste typene viskometere er den fallende sfæreviscometer. Dette oppsettet måler viskositeten til væsker ved å timere hvor lang tid det tar en liten sfære med kjent tetthet og størrelse for å falle en viss avstand gjennom en væske. Sfæren plasseres i et vertikalt rør fylt med væsken, og får nå sin terminalhastighet når den faller. Ved terminalhastighet, kraften til dragtrekking tHan sfære oppover er lik tyngdekraften som trekker den nedover, og sfæren slutter å akselerere, og opprettholder en konstant hastighet når den synker. Når terminalhastigheten, er tettheten av væsken og sfæren og størrelsen på sfæren kjent, kan en formel, Stokes 'lov, brukes til å beregne væskens viskositet.

Et annet ganske enkelt visekometer som brukes i laboratorieinnstillinger er Ostwald Viscometer, også kjent som Glass Capillary Viscometer eller U-Tube Viscometer. Denne U-formede glassrørenheten består av to pærer, den ene på den nedre delen av venstre arm av U, og den andre på den høye delen av høyre. Den holdes vertikalt når væsken trekkes opp i overpæren og deretter tillates å strømme ned til nedre pære, forbi to merker på røret. Viskositeten til væsker kan trekkes ved å ta faktorering i glassrørets diameter, hvor mye tid det tars for en væske å strømme forbi de to merkene, og tettheten av væsken.

Laboratorier som krever presisjonsmålinger kan bruke mer forseggjorte viskometre som inneholder elektronikk og måle viskositet ved bruk av et oscillerende stempel eller vibrerende resonator nedsenket i væsken. I andre omgivelser, for eksempel malingsindustrien, kan enklere fysiske prinsipper brukes til å trekke omtrentlig viskositet av væsker. Disse målingene er ofte avhengige av et mål kjent som kinematisk viskositet - motstanden til en væske til å strømme i nærvær av tyngdekraft.

Zahn-koppen og Ford-viskositetskoppen er eksempler på tyngdekraftsbaserte enheter som brukes til å måle kinematisk viskositet. I disse enhetene drenerer væsken - maling, i tilfelle av Zahn -koppen, eller motorolje til Ford -koppen - gjennom et lite hull i bunnen av en kopp når den holdes høyt. Væsken renner ut i en jevn strøm til et bestemt punkt der den bryter opp i dråper. Avhengig av viskositeten of væsken, brudd vil oppstå til forskjellige tider. Et mål på kinematisk viskositet finner du ved å multiplisere denne gangen i sekunder med koppens spesifikasjonsnummer, som er kalibrert for passende væske.