Hur finns viskositeten hos vätskor?
I många vetenskapliga och industriella situationer är det nödvändigt att kända viskositeten hos vätskor. Viskositet är måttet på vätskans motstånd mot flödet. Vätskor med hög viskositet har större motstånd mot flödet och deformeras inte lätt av fysisk stress, medan vätskor med låg viskositet är "tunna" och flödet lätt. Viskositeten hos vätskor kan hittas genom att använda ett instrument som kallas en viskometer, av vilket det finns många olika typer. I de fall där mindre exakta mätningar är acceptabla kan viskositet också mätas med enkla tyngdkraftsbaserade enheter.
En av de vanligaste typerna av viskometrar är den fallande sfärens viskometer. Denna installation mäter viskositeten hos vätskor genom att tidpunkten för hur lång tid det tar en liten sfär med känd densitet och storlek att falla ett visst avstånd genom en vätska. Sfären placeras i ett vertikalt rör fyllt med vätskan och får nå sin terminalhastighet när den faller. Vid terminalhastighetenHan sfär uppåt är lika med tyngdkraften som drar den nedåt, och sfären upphör att påskynda och bibehålla en konstant hastighet när den sjunker. När terminalhastigheten, densiteten för vätskan och sfären, och storleken på sfären är kända, kan en formel, Stokes lag, användas för att beräkna viskositeten hos vätskan.
En annan ganska enkel viskometer som används i laboratorieinställningar är Ostwald-viscometer, även känd som glaskapillärviscometer eller U-tube viscometer. Denna U-formade glasrörsanordning består av två glödlampor, en på den nedre delen av den vänstra armen på U, och den andra på den höga delen av höger. Den hålls vertikalt när vätskan dras upp i den övre glödlampan och sedan får flyta tillbaka ner till den nedre glödlampan, förbi två märken på röret. Viskositeten hos vätskor kan härledas genom att ta hänsyn till glasrörets diameter, den tid det tars för en vätska att flyta förbi de två märkena och densiteten för den vätskan.
laboratorier som kräver precisionsmätningar kan använda mer detaljerade viskometrar som innehåller elektronik och mäter viskositet med hjälp av en oscillerande kolv eller vibrerande resonator nedsänkt i vätskan. I andra inställningar, såsom färgindustrin, kan enklare fysiska principer användas för att härleda ungefärliga viskositet av vätskor. Dessa mätningar förlitar sig ofta på ett mått som kallas kinematisk viskositet - motståndet hos en vätska att flyta i närvaro av tyngdkraften.
Zahn-koppen och Ford-viskositetskoppen är exempel på tyngdkraftsbaserade enheter som används för att mäta kinematisk viskositet. I dessa enheter dras vätskan - färg, i fallet med Zahn -koppen, eller motorolja för Ford Cup - genom ett litet hål i botten av en kopp när den hålls högt. Vätskan rinner ut i en smidig ström tills en viss punkt där den bryts upp i droppar. Beroende på viskositeten oFör vätskan kommer brott vid olika tidpunkter. Ett mått på kinematisk viskositet kan hittas genom att multiplicera den här gången på några sekunder med koppens specifikationsnummer, som är kalibrerat för lämplig vätska.