Dinamik Viskozite Nedir?

Bir akışkanın dinamik viskozitesi, bir kesme kuvveti bir akışkana uygulandığında elde edilen hız gradyanına bölünerek uygulanan kesme gerilmesi olarak tanımlanır. Viskozite, sıvılar arasında büyük ölçüde değişir. Sıvıların akış davranışlarında önemlidir.

Bir akışkanın akışa direncini tanımlamak için kullanılan terim viskozitedir. Şurup sudan daha viskozdur; şuruptan daha fazla yapışkan pekmez. Viskozite, moleküllerin birbirinden geçtiği kolaylığın bir sonucudur ve moleküllerin kimyasının, şeklinin ve sıcaklığının bir fonksiyonudur. Gazlar da değişken viskozitelere sahiptir. Aynı sıcaklıkta, oksijen hidrojen veya amonyaktan iki kat daha viskozdur, azotun viskozitesi ise ortadadır.

Klasik viskozite ölçümü, ince bir sıvı filmi ile ayrılan iki düz plakadan oluşan bir testten gelir. Alt plaka sabittir. Deneyci, bilinen bir kuvveti kullanarak, üst plakayı alt plakanın üzerinden kaydırmaya çalışır. Sıvı film içinde, alt plakanın yanındaki moleküller sıfır hıza sahiptir. Üst plakanın yanındaki akışkan molekülleri, üst plakayla aynı hıza sahiptir.

Sıvı gaz veya sıvı olabilirken, bu testte sıvıları düşünmek daha kolaydır. Plakaları ayıran madde su ise, üst plaka çok kolay bir şekilde yana doğru kayar. Sıvı olarak pekmezle, üst plaka aynı kuvvet uygulanarak yavaşça hareket eder.

Bir kesme kuvveti, bu durumda plakaları birbirinden uzaklaştırmak veya birbirine yaklaştırmak için gereken kuvvetler olacak olan çekme kuvvetleri veya sıkıştırma kuvvetlerinin aksine, kuvvet yönündedir. Kayma gerilimi, bir birim alana bölünen kayma kuvvetidir ve metrekare başına Newton (N / m2) veya paskal (Pa) olarak ifade edilir. Viskozite hesaplamaları genellikle metrik birimlerde yapılır.

Hız gradyanı, üst plakanın hızıyla aynı olan üst plakanın yanındaki sıvıyla karşılaştırıldığında, sıfır olan, alt plakanın yanındaki sıvının akış hızındaki farktır. Dinamik viskozite daha sonra kayma gerilimi kayma oranına bölünür ve pascal-saniye (Pa-s) cinsinden ölçülür. Pratik olarak, viskozite, santipoise (cPo) cinsinden ölçülür. Bir kırkayak, bir millipaskal saniyeye eşittir.

Diğer bir viskozite ölçüsü kinematik viskozitedir. Kinematik viskozite, akışkanın yoğunluğuna bölünen dinamik viskozitedir. Kinematik viskozitenin, dinamik viskoziteden daha ölçülmesi kolaydır, bu nedenle dinamik viskoziteyi belirlemek için sıklıkla kullanılır.

Bir Newtonian sıvı, kayma oranından bağımsız olarak sabit bir dinamik viskoziteyi korur. Ketçap, Newton olmayan bir sıvıdır. Akış hızı düşük olduğunda yüksek bir dinamik viskoziteye sahiptir, ancak akış hızı arttırıldığında neredeyse su kadar akışkan hale gelir. Bu, insanların neden ketçap akışını hızlandırmak için ketçap şişelerini salladıklarını, ancak daha sonra tabağında çok fazla olduklarını açıklar.