איך מתח פני השטח קשור לצמיגות?

ראשית, מתח פני הנוזל והצמיגות חולקים מאפיין משותף: שניהם מתייחסים לתכונות הנוזל. לאחר מכן, הדברים מתחילים להיות מטושטשים.
נתחיל עם מתח פני השטח. זה כרוך במתח פני השטח - תכונה של משטח נוזלי שצף נגדו נייר; הוא פועל כמחסום לחומר זר וגם מחזיק את הנוזל יחד. תכונה ייחודית זו נגרמת על ידי כוחות לא מאוזנים על מולקולות פני השטח המושכות לכיוון החלק העיקרי של הנוזל.
צמיגות, לעומת זאת, קשורה לקצב הגזירה של הצמיגות, ההתנגדות של נוזל לעיוות או לזוז. זה נגרם מחיכוך בין מולקולות.

מתח פני השטח הוא תופעה פשוטה יותר מצמיגות. הוא יציב בעיקרו ומשתנה בעיקר על ידי טמפרטורה וכימיקלים שמשנים את תכונות ההתקשרות של המולקולה. ככל שהטמפרטורה יורדת, מתח הפנים n עולה. ההשפעה של הוספת חומרים לא קשורים מודגמת על ידי הכנסת סבון (חומר פעיל) למים כדי להוריד את מתח הפנים, מה שמאפשר ללכלוך על הידיים להתערבב בקלות רבה יותר עם המים.

כשמדובר בצמיגות, חשוב לדעת את סוג הנוזל. לדוגמה, ישנם נוזלים ניוטוניים המגיבים לכוחות (לפעמים נקראים קצב גזירה) המניעים את הנוזל בצורה ישרה וליניארית (לעיתים נקראת מתח גזירה).

עם זאת, נוזלים שאינם ניוטונים פועלים לפי מערכת חוקים אחרת. ככל שהלחץ או הכוח גדלים, הצמיגות של נוזל המדלדל גזירה פוחתת. נוזלים תיקסטרופיים משנים את הצמיגות עם הזמן - כמו ג'לים וקולואידים, וכן, קטשופ יציב במנוחה אך הופך לנוזל כאשר הוא נסער.

אז אנחנו רואים שמציאת הערך האמיתי של צמיגות (שחלק מאיתנו אולי חושב שהוא רק עובי) הוא תהליך מורכב. בניגוד למתח פני השטח, שהוא לרוב תופעה סטטית, הצמיגות היא הכי צמיגית ונמצאת בתנועה. כל מה שקשור למדידת מתח פני השטח צריך להתייחס אם אנו משתמשים בצלחות וילהלמי או בטבעות duNouy.

השאלה האחרונה צריכה להיות כנראה השאלה הראשונה, לגבי הקשר בין מתח פני השטח לצמיגות. אתה עשוי לחשוב כי נוזל סמיך יתורגם למתח פנים גבוה ונוזל דק יגרום למתח פנים נמוך יותר. לא בסדר. למעשה, המחקר שלי מראה שאין קורלציה ברורה.

כשחשבתי לראשונה לקחת מה שנראה כמו השוואה פשוטה של ​​מספרים בינלאומיים, זה היה יותר מסתבך תיאורטי. עם זאת, התשובה ברורה: אין מתאם. הסיבה לא כל כך פשוטה. אני חושב שסיכום טוב הוא שמתח פני השטח הוא על מצב יציב וצמיגות היא על תנועה.