Viscositeitsvoorbeelden, oorzaken, eenheden, typen

De smurrie Het is een maat voor het rubb. Deze eigenschap is ook gerelateerd aan de weerstand die een vloeistof biedt om een ​​vervorming te lijden.

Enkele voorbeelden van viscositeit of viskeuze stoffen zijn honing, olie, tandpasta, gel of haarshampoo, apotheeksiropen en sommige chemische elementen zoals kwik.

Honing is een voorbeeld van vloeistof met viscositeit

Viscositeit wordt een niveau van de "dikte" van een vloeistof. Er zijn vloeistoffen die heel gemakkelijk stromen, bijvoorbeeld water, dus ze worden "lichte" vloeistoffen genoemd. Ondertussen hebben we vloeistoffen die langzaam stromen, zoals ketchup (tomatenpasta), die "dikte" worden genoemd. In die zin zou vloeibaarheid het tegenovergestelde zijn van viscositeit.

Een andere manier om de viscositeit van een stof uit te drukken is in relatie tot de doordringendheid ervan. Viscositeit is dus ook een maat voor weerstand die een vloeistof presenteert voor de beweging van een lichaam of object erdoorheen.

Er wordt bijvoorbeeld waargenomen dat sommige maïskorrels zonder problemen in water zinken: een vloeistof met lage viscositeit. Ze doen het echter heel langzaam in honing: een viskeuze vloeistof.

In vergelijking met water heeft de lucht een viscositeit van 1.983 · 10^-5 Pa · s; dat wil zeggen, ongeveer 100 keer lager. Terwijl een vaste stof, zoals glas, een zeer hoge viscositeit presenteert, in de orde van 10⁴⁰ Pa · s.

[TOC]

Oorzaken van viscositeit

Een vloeistof bij het beweegt van lage snelheid, ontleedt in vellen die sommigen verplaatsen in relatie tot de anderen. De vellen in contacten met de wanden van de kanaal bewegen met minder snelheid, omdat ze een grotere touch ervaren.

De vloeibare vellen die zich in de richting van het centrale deel ervan bevinden, bewegen echter meer snelheid, omdat ze een lager wrijven ervaren. Dit type stroom wordt laminair genoemd. Maar wanneer de vloeibare snelheid een kritieke snelheid bereikt, wordt het een turbulente stroming, van grotere viscositeit.

Definitie en eenheden

Viscositeit is de kracht die moet worden geleverd aan een vloeibaar vel om de sterkte van wrijven te overwinnen die het ervaart met een aangrenzend blad, dat met een bepaalde snelheid in relatie daarmee beweegt.

De absolute of dynamische viscositeit gebruikt de eenheden als: ns/m², Pa · s o kg/m.s, als de pa · s (pascal per seconde) de meest gebruikte eenheid om viscositeit uit te drukken. De eenheid van de pa · wordt echter weinig gebruikt in de technische en wetenschappelijke geschriften met betrekking tot viscositeit.

Aan de andere kant is de Dina · s/cm de meest gebruikte eenheid in deze geschriften, gebaseerd op de CGS (centimeter-gram-seconde),², die Poise (P) wordt genoemd, ter ere van de Franse fysioloog Jean Poiseuille.

Kan u van dienst zijn: 20 voorbeelden van chemische sublimatie en kenmerken

Gelijkwaardigheid

10 evenwichtig gelijk aan 1 pa · s.

Om praktische redenen wordt viscositeit meestal uitgedrukt in Centipoise (CP); dat is 10^-2 P of de honderdste van een evenwicht. Aldus is waterviscositeit 1 CP.

In de kinematische viscositeit wordt de M -eenheid gebruikt²/s, maar degene die vaak wordt gebruikt, wordt Stoke (ST) genoemd, wiens gelijkwaardigheid is:

1 st = 10^-4 M²/S = 1 cm²/S

En op zijn beurt is 1 Stoke gelijk aan 10 evenwichtig.

Viscositeitsformule

De viscositeitsformule wordt uitgedrukt met behulp van de vergelijking van Newton voor vloeistoffen:

F/a = η · dv/dr

Waarbij f/a de kracht is die per oppervlakte wordt toegepast om de verplaatsing van een laminair gedeelte te produceren, η de viscositeit en dv/dr. De variatie van de snelheid.

Je kunt de gelijkenis van deze wet zien met de tweede wet van Newton voor de beweging van lichamen:

F = m · a

In staat zijn om het deeg te matchen met viscositeit.

Soorten viscositeit

Er zijn twee viscositeit: absolute of dynamische viscositeit en kinematische viscositeit.

Absolute of dynamische viscositeit

Absolute viscositeit is de kracht die moet worden toegepast per eenheidsgebied om een ​​vel vloeistof horizontaal te verplaatsen in relatie tot een ander vel vloeistof naar een snelheidseenheid. Verwijzingen naar viscositeit kunnen worden uitgebreid tot absolute viscositeit, omdat ze hetzelfde zijn.

Kinematische viscositeit

Het is de relatie tussen absolute viscositeit en vloeistofdichtheid:

ν = η / ρ

Waar ν de kinematische viscositeit is (m²/s), η de absolute of dynamische viscositeit (n · s/m²) En ρ de dichtheid (kg/m³)). Kinematische viscositeit wordt ook weergegeven met het µ -symbool.

De viscositeit van een vloeistof wordt beïnvloed door temperatuur, dus referentietemperaturen worden gebruikt: 100 ºC voor resterende vloeistoffen en 40 ºC voor verdunde vloeistoffen.

De kinematische viscositeit, evenals de absolute viscositeit, neemt af naarmate de temperatuur toeneemt.

Waterviscositeit

Viscositeitsverschillen tussen water, olijfolie en honing

De viscositeit van vloeibaar water varieert afhankelijk van de temperatuur. Bijvoorbeeld: de viscositeit is 1.308 CP, bij 20 ºC, en vanaf 0.4658 tot 60 ° C. Deze afname treedt op omdat de temperatuurstijging de cohesie tussen watermoleculen vermindert. Daarom glijden hun vloeibare vellen gemakkelijker en snel met elkaar.

Voorbeelden van viskeuze stoffen

Olie

Olie is allemaal vloeistof en vetstoffen die wordt verkregen na de verwerking van verschillende zaden en fruit. Aan de andere kant worden brandbare oliën bereikt door olie te verfijnen.

Kan u van dienst zijn: vriespunt: hoe u het kunt berekenen en voorbeelden

Elk van deze oliën heeft specifieke kenmerken en gebruik. Een van de elementen die beide soorten oliën maken, is echter precies viscositeit, brandbare oliën hebben meestal een grotere mate van viscositeit dan boodschappen.

Honing

Honing, zoals mosterd en ketchup, zijn voorbeelden van viskeuze of dikke vloeistoffen

Het is een vloeistof geproduceerd door bijen uit de nectar van bloemen of uitwerpselen van levende delen van planten. Het kan worden bevestigd dat honing een van de meest viskeuze en op zijn beurt zoete dierenvloeistoffen is.

Soms kan honing echter verschillende viscositeitsgraden presenteren als gevolg van de verwerking na de opname ervan. Soms mengen ze honing met suiker en andere elementen om het op de markt te brengen en dit maakt je viscositeit verliest.

Tandpasta

Tandheelkundige pasta is een perfect voorbeeld van vloeistof met een hoge viscositeit die we elke dag vinden in onze klusjes. Het is samengesteld uit water, schurend, schuim, kleurstoffen, fluor en andere chemicaliën. Het wordt ook tandpasta of dentifrico genoemd. 

Haar gel

Het is een van de meest specifieke gevallen omdat de structuur ervan lijkt op die van vaste stoffen, maar een vloeistof is met een hoog volume viscositeit. 

Sommige gels kunnen van de ene toestand naar de andere overgaan, afhankelijk van het gebruik aan hen. Als ze worden geagiteerd, zijn ze vloeibaar en worden ze als onbeweeglijk vaste stoffen.

Glycerine

Het is een soort alcohol met drie hydroxylgroepen. Het wordt in vloeibare vorm getoond bij een ideale temperatuur van ongeveer 25 ° C. Het heeft een hoge viscositeitscoëfficiënt en een zoete smaak. Glycerine wordt gevonden in alle dieren en vetten.

De toepassingen zijn divers op het commerciële vlak, het wordt gebruikt voor de uitwerking van cosmetica, zeep, wasmiddelen, vochtinbrengende crèmes, antiseptica, oplosmiddel, smering en nog veel meer dingen.

Ethylalcohol

Het is een kleurloze en ontvlambare normale alcohol waarvan het kookpunt 78 is.4ºC. Het is het belangrijkste product voor de uitwerking van alcoholische dranken zoals whisky, wijn, bier, rum en brandewijn. Viscositeitsgraden bij alcoholen zijn meestal erg laag.

Bitumen

Ook wel betún genoemd, het is een mengsel van zwarte organische stoffen die een hoge dichtheid bevatten die volledig oplosbaar is in "koolstofdisulfide" en is voornamelijk samengesteld uit koolwaterstoffen. Het is een van de meest viskeuze organische stoffen die in de natuur te vinden zijn.

Deze viscositeit veroorzaakt door de elementen die het samenstellen: zwavel, metalen, vanadium, lood, kwik, arseen en selenium; zware en viskeuze elementen die wanneer geïntegreerd een nog meer viskeuze verbinding vormen.

Siroop

Ze zijn een soort vloeistofgeneeskunde bestaande uit chemicaliën. De siropen hebben een hoge viscositeit omdat een van de belangrijkste componenten suiker is.

Kan u van dienst zijn: Ferulazuur: verkrijgen, functies, toepassingen

De suiker vervult een dubbele functie enerzijds om viscositeit te bieden aan de vloeistof en anderzijds is een zoetstof die het mengsel zoete smaak geeft.

Het is een van de meest gebruikte componenten in kindergeneeskunde en kan worden ingenomen door zowel kinderen als volwassenen.

Toonhoogte

Het is een donkere roodachtige stof die wordt verkregen wanneer het hout van verschillende soorten bomen. De mate van viscositeit is erg hoog vanwege de samengestelde samenstellingen die zijn gesmolten.

Brea kan worden gebruikt als een antisepticum, voor machineonderhoud. Sommige basketbalspelers spreiden het in hun handen om de bal beter vast te houden.

Kwik

Het is een chemisch element dat het HG -symbool gebruikt. Kwik is het enige metaalelement dat vloeibaar is in standaardomstandigheden. Omdat hij zwaar is en vanwege de chemische structuur, heeft kwik een hoge mate van viscositeit.

Tegenwoordig is het gebruikelijk om kwik te gebruiken voor onderzoeksdoeleinden, het wordt ook gebruikt om fluorescentielampen en tandheelkundige amalgamen te produceren.

Viscote stoffen verschijnen zowel in stoffen van dagelijks gebruik als in elementen die nodig zijn om industriële processen uit te voeren. Zonder deze eigenschap van vloeistoffen zou het leven zeker heel anders zijn.

Het bloed

Bloed heeft een viscositeit tussen 3 en 4 CP voor een hematocriet van 45%. Maar door de hematocriet te vergroten, neemt de bloedviscositeit exponentieel toe. Deze omstandigheid verhoogt het hartwerk.

Motorolie

Olieviscositeit varieert met zijn type. Maar over het algemeen is de viscositeit van een motorolie groter dan 100 cp, verklaarbaar door de grootte van de oliemoleculen.

Het gas

Benzine is een mengsel van koolwaterstoffen verkregen door oliedistillatie. Het heeft een lagere viscositeit dan die gepresenteerd door het water en met een waarde, afhankelijk van het type, oscillerend tussen 0.40 en 0.88 CP. Gedeeltelijk is het omdat, hoewel hun moleculen zwaarder zijn, hun intermoleculaire interacties zwakker zijn.

Referenties

1. Serway, r. NAAR. en Jewett, J. W. (2005). Natuurkunde voor wetenschap en engineering. Volume 1 (2005). Zevende editie. Redactioneel cengage leren.
2. Vick, r. L. (1987). Hedendaagse medische fysiologie. Eerste editie. McGraw-Hill redactioneel.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Scheikunde. (8e ed.)). Cengage leren.
4. Wikipedia. (2020). Viscositeit. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
5. Jones, Andrew Zimmerman. (11 februari 2020). Wat is viscositeit in de natuurkunde? Hersteld van: Thoughtco.com
6. Engineering Toolbox. (2003). Absolute, dynamische en kinematische viscositeit. Opgehaald uit: EngineeringToolbox.com
7. Glen Elert. (2020). Viscositeit. Het fysica hypertextbook. Hersteld van: natuurkunde.Info
8. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Viscositeit. Hersteld van: Britannica.com