Εξηγούμε τι είναι το ιξώδες και τους τύπους που υπάρχουν. Επίσης, πώς είναι το ιξώδες του νερού και μερικά παραδείγματα αυτής της ιδιότητας.
Τι είναι το ιξώδες;
Όταν μιλάμε για ιξώδες εννοούμε α ρευστή ιδιότητα ισοδύναμο με την έννοια του πάχος, δηλαδή, στο αντοχή που έχουν ορισμένους ουσίες να ρέει και να υφίσταται σταδιακές παραμορφώσεις ως αποτέλεσμα τάσεων διάτμησης ή εφελκυστικών τάσεων.
Όλα τα ρευστά έχουν ιξώδες λόγω των συγκρούσεων μεταξύ τους σωματίδια, που κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες. Έτσι, όταν το ρευστό αναγκάζεται να κινηθεί, τα εν λόγω σωματίδια δημιουργούν αντίσταση του τριβή, καθυστέρηση ή αποτροπή μετατόπιση. Τα μόνα ρευστά που δεν έχουν ιξώδες είναι τα ιδανικά ή υπερρευστά, τα οποία είναι ρευστά στα οποία υπάρχει μηδενική τριβή, δηλαδή μπορούν να ρέουν ατελείωτα.
Τα υγρά αποτελούνται από πολλά στρώματα από ύλη, τα οποία τείνουν να κολλάνε μεταξύ τους ακόμη και παρουσία εξωτερικών δυνάμεων. Για το λόγο αυτό, τα παχύρρευστα υγρά δεν δημιουργούν πιτσιλιές.
Επομένως, ένα ρευστό με πολύ υψηλό ιξώδες θα είναι πολύ κοντά στο να είναι α στερεός, αφού τα σωματίδια του έλκονται μεταξύ τους με τέτοια δύναμη που εμποδίζουν την κίνηση των ανώτερων στρωμάτων. Το ιξώδες εξαρτάται επίσης από τη φύση του ρευστού και μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας ιξωδόμετρο ή ροόμετρο.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ιξώδους: το δυναμικό, το οποίο αντιπροσωπεύεται από το γράμμα 𝛍 και το κινηματική, το οποίο αντιπροσωπεύεται από το γράμμα 𝛎. Από την άλλη πλευρά, μπορεί κανείς επίσης να μιλήσει για εκτατικό και φαινομενικό ιξώδες.
Τύποι ιξώδους
Υπάρχουν δύο τύποι ιξώδους: η δυναμική και η κινηματική. Σε αυτό μπορεί να προστεθεί το εκτατικό και το φαινομενικό.
- Δυναμικό ιξώδες (μ). Ονομάζεται επίσης απόλυτο ιξώδες, νοείται ως η σχέση μεταξύ της βαθμίδας ταχύτητας (ταχύτητα κίνηση των σωματιδίων) και τη διατμητική τάση. Μετριέται σύμφωνα με το Διεθνές σύστημα (SI) σε πασκάλ-δευτερόλεπτα. Εξαρτάται επίσης από το θερμοκρασία: όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερο είναι το ιξώδες.
- Κινηματικό ιξώδες (v). Σε ένα ρευστό σε σταθερή θερμοκρασία, το κινηματικό ιξώδες θα υπολογιστεί διαιρώντας τη δυναμική με το πυκνότητα του ρευστού, και εκφράζοντας το αποτέλεσμα σε μέτρα στο τετράγωνο του δευτερολέπτου.
- Επεκτατικό ιξώδες. Είναι το ιξώδες ενός συμβατικού ρευστού σε σύγκριση με δυνάμεις της έλξης, που αντιπροσωπεύει τη σχέση μεταξύ τάσης και ταχύτητας καταπόνησης.
- Φαινόμενο ιξώδες. Είναι το αποτέλεσμα της διαίρεσης της διατμητικής τάσης (για παράδειγμα, όταν βάζουμε ένα μαχαίρι στη μαγιονέζα) με τον ρυθμό παραμόρφωσης του ρευστού. Αυτή η ιδιότητα ποικίλλει ανάλογα με την κλίση της ταχύτητας της ύλης.
Ιξώδες νερού
Το ιξώδες του Νερό σε θερμοκρασία περίπου 20 ° C είναι 1 × 10-3 (N s) / m2. Ωστόσο, εάν είναι περίπου 90 ° C, δηλαδή κοντά στο βρασμό, το ιξώδες του ποικίλλει και μειώνεται σε 0,32 × 10-3 (N s) / m2.
Παραδείγματα ιξώδους ορισμένων ενώσεων
Το ιξώδες ορισμένων ενώσεων έχει ως εξής:
- Γλυκερίνη στους 20 ° C: 1,5 (N s) / m2
- Λάδι κινητήρα στους 20 ° C: 0,03 (N s) / m2
- Βενζίνη στους 20 ° C: 2,9 × 10-4 (N s) / m2
- Ανθρώπινο αίμα στους 37 ° C: 4,0 × 10-3 (N s) / m2
- Αέρας στους 20 ° C: 1,8 × 10-5 (N s) / m2
- Διοξείδιο του άνθρακα στους 20 ° C: 1,5 × 10-5 (N s) / m2