Kitka vs viskositeetti
Kitka ja viskositeetti ovat kaksi aineen ominaisuutta, jotka ovat elintärkeitä ymmärtää aineen käyttäytymistä. Viskositeetin ja tiheyden ymmärtäminen on välttämätöntä, jotta voidaan kuvata suurin osa tapahtumista, joita tapahtuu fluididynamiikassa, fluidin statiikassa, kiinteässä statistiikassa, kiinteässä dynamiikassa ja melkein jokaisessa tekniikan sovelluksessa. Nämä ilmiöt näkyvät päivittäisessä elämässä, ja ovat todella helppo ymmärtää, kun otetaan huomioon oikea lähestymistapa. Tässä artikkelissa aiomme keskustella mitä kitka ja viskositeetti ovat, niiden määritelmät, yhtäläisyydet, mikä aiheuttaa kitkaa ja viskositeettia, ja lopuksi niiden erot.
Viskositeetti
Viskositeetti määritellään nesteen resistanssin mittaksi, joka muuttuu joko leikkausjännityksen tai vetolujuuden vaikutuksesta. Yleisemmin sanottuna viskositeetti on nesteen ”sisäinen kitka”. Sitä kutsutaan myös nesteen paksudeksi. Viskositeetti on yksinkertaisesti kitka nesteen kahden kerroksen välillä, kun nämä kaksi kerrosta liikkuvat toisiinsa nähden. Sir Isaac Newton oli fluidimekaniikan edelläkävijä. Hän väitti, että Newtonin nesteelle kerrosten välinen leikkausjännitys on verrannollinen nopeusgradientiin kerrosten kanssa kohtisuorassa suunnassa. Tässä käytetty suhteellinen vakio (suhteellisuuskerroin) on nesteen viskositeetti. Viskositeetti merkitään yleensä kreikkalaisella kirjaimella “µ”. Nesteen viskositeetti voidaan mitata viskosimeereillä ja reometrillä. Viskositeettiyksiköt ovat Pascal-sekuntia (tai Nm-2s). Cgs-järjestelmä käyttää Jean Louis Marie Poiseuille -nimistä yksikköä ”poise” viskositeetin mittaamiseen. Nesteen viskositeetti voidaan mitata myös useilla kokeilla. Nesteen viskositeetti riippuu lämpötilasta. Viskositeetti laskee lämpötilan noustessa.
τ = μ (∂u / ∂y)
Viskositeettiyhtälöt ja mallit ovat erittäin monimutkaisia muille kuin Newtonin nesteille. On selvästi nähtävissä, että viskositeetti toimii aina suuntaan vastaamaan nesteen virtausta. Viskoosit voimat jakautuvat koko nesteen tilavuuteen tietyssä dynaamisessa tilassa.
Kitka
Kitka on luultavasti tavallisin resistiivinen voima, jota koemme päivittäin. Kitka johtuu kahden karkean pinnan kosketuksesta. Kitkalla on viisi tilaa; kuiva kitka, joka tapahtuu kahden kiinteän kappaleen välillä, nestemäinen kitka, joka tunnetaan myös nimellä viskositeetti, voideltu kitka, jossa kaksi kiinteää ainetta erotetaan nestemäisellä kerroksella, ihon kitka, joka vastustaa liikkuvaa kiinteää ainetta nesteessä, ja sisäinen kitka, joka aiheuttaa kiinteän aineen sisäiset komponentit kitkan aikaansaamiseksi. Ilmausta ”kitka” käytetään kuitenkin yleisimmin kuivaa kitkaa. Tämä johtuu karkeista mikroskooppisista onteloista jokaisella pinnalla, jotka sopivat toisiinsa ja kieltäytyvät liikkumasta. Kuiva kitka kahden pinnan välillä riippuu kitkakertoimesta ja esineeseen vaikuttavan tason normaalista reaktiivisesta voimasta. Suurin staattinen kitka kahden pinnan välillä on vain vähän suurempi kuin dynaaminen kitka.
Mikä on ero kitkan ja viskositeetin välillä?? • Viskositeetti on itse asiassa kitkan alakategoria, kuivaa kitkaa esiintyy kuitenkin vain kahden kiinteän pinnan välillä, kun taas viskositeetti tapahtuu nesteissä kahden nestekerroksen välillä.. • Dynaamiset ja staattiset olosuhteet määritetään erikseen kuivaa kitkaa varten. Viskositeetille ei ole staattista tilaa, koska nestemäiset molekyylit ovat aina liikkuvia.
|