Yüzey Gerilimi ve Viskozite Arasındaki Fark

Yüzey Gerilimi ve Viskozite

Viskozite ve yüzey gerilimi, akışkanların mekaniği ve statiği ile ilgili çok önemli iki olgudur. Hidrodinamik, aerodinamik ve hatta havacılık gibi alanlar bu fenomenlerin sonuçlarından etkilenir. Bu gibi alanlarda üstünlük sağlamak için bu fenomenler hakkında sağlam bir bilgiye sahip olmak hayati önem taşır. Bu makale viskozite ve yüzey gerilimini karşılaştıracak ve ikisi arasındaki farkları sunacaktır..

Yüzey Gerilimi Nedir?

Homojen bir sıvı düşünün. Sıvının merkez kısımlarındaki her molekül, onu her tarafa çeken tam olarak aynı miktarda kuvvete sahip olacaktır. Çevreleyen moleküller, merkezi molekülü her yöne eşit olarak çekmektedir. Şimdi bir yüzey molekülünü düşünün. Sadece sıvıya doğru etki eden kuvvetleri vardır. Hava - sıvı yapışma kuvvetleri, sıvı - sıvı yapışma kuvvetleri kadar güçlü değildir. Bu nedenle, yüzey molekülleri sıvının merkezine doğru çekilir ve paketlenmiş bir molekül tabakası oluşturur. Moleküllerin bu yüzey tabakası sıvı üzerinde ince bir film görevi görür. Su strider'ın gerçek yaşam örneğini alırsak, bu ince filmi kendini suyun yüzeyine yerleştirmek için kullanır. Bu katman üzerinde kayar. Bu katman için değilse, hemen boğulur. Yüzey gerilimi, yüzeye çizilen birim uzunluk çizgisine dik olan yüzeye paralel kuvvet olarak tanımlanır. Yüzey gerilimi birimleri Nm^-1. Yüzey gerilimi birim alan başına enerji olarak da tanımlanır. Bu aynı zamanda yüzey gerilimine yeni bir birim Jm verir^-2. Karışmayan iki sıvı arasında oluşan yüzey gerilimi arayüzey gerilimi olarak bilinir.

Viskozite Nedir?

Viskozite, ya kesme gerilimi ya da çekme gerilimi ile deforme olan bir sıvının direncinin bir ölçüsü olarak tanımlanır. Daha yaygın olarak, viskozite bir sıvının “iç sürtünmesidir”. Aynı zamanda bir sıvının kalınlığı olarak da adlandırılır. Viskozite, iki tabaka birbirine göre hareket ettiğinde bir sıvının iki tabakası arasındaki sürtünmedir. Sir Isaac Newton akışkanlar mekaniğinde öncüydü. Bir Newton sıvısı için, tabakalar arasındaki kayma gerilmesinin tabakalara dik yönde hız gradyanı ile orantılı olduğunu varsaymıştır. Burada kullanılan oransal sabit (oransallık faktörü) sıvının viskozitesidir. Viskozite genellikle Yunanca “µ” harfiyle gösterilir. Bir sıvının viskozitesi Viskozimetreler ve Rheometreler kullanılarak ölçülebilir. Viskozite birimleri Pascal-saniye (veya Nm)^-2s). Cgs sistemi, viskoziteyi ölçmek için Jean Louis Marie Poiseuille'in adını taşıyan “duruş” birimini kullanır. Bir sıvının viskozitesi de birkaç deneyle ölçülebilir. Bir sıvının viskozitesi sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık arttıkça viskozite azalır.

τ = μ ∂u / ∂y

Viskozite denklemleri ve modelleri Newton tipi olmayan sıvılar için çok karmaşıktır.