Bir sıvının viskozitesi nedir?
Bir sıvının viskozitesi (viskozite olarak da adlandırılır), bir sıvının akarken iç sürtünmesini tanımlayan fiziksel bir niceliktir ve bir sıvının deformasyona direnme yeteneğidir. Özellikle, bir sıvının bir kısmı (ister gaz ister sıvı olsun) başka bir kısmın üzerinden aktığında, dirençle karşılaşır, bu da sıvının iç sürtünmesidir. Sıvının akmasını sağlamak için, bu direnci dengelemek için sıvı akışının yönünde teğetsel bir kuvvet eklemek gerekir.
Viskozitenin tanımı
Ulusal standart tanımı: İki paralel düzlem arasında kesilen bir akışkan için, birim temas yüzey alanı başına normal eğim 1 olduğunda, akışkanın viskozitesinin neden olduğu iç sürtünme veya kesme kuvvetinin büyüklüğüne viskozite denir. Belirli bir kesme hızındaki Newtonyen olmayan bir akışkanın viskozitesine, o kesme hızındaki görünür viskozite denir.
Fiziksel tanım: Viskozite, malzemenin özellikleriyle ilişkilidir ve Newton formülüyle tanımlanabilir: τ=ηdv/dx=ηD, burada τ kayma gerilimi, dv/dx hız gradyanı, η viskozite ve D kayma oranıdır. Bu formül, sıvının iç sürtünmesi ile hız gradyanı arasındaki ilişkiyi ifade eder.
Viskozite birimi
Viskozitenin standart birimi Pascal saniyedir (Pa·s). Bu birim şu anlama gelir: 1㎡ alana sahip iki plaka bir sıvıya daldırıldığında ve iki plaka arasındaki mesafe 1 metre olduğunda, plakalardan birine 1N'lik bir kayma gerilimi uygulanırsa ve iki plaka arasındaki bağıl hız 1m/s olursa, sıvının viskozitesi 1Pa·s olur.
Viskozitenin sınıflandırılması ve etkileyen faktörler
Sıvıların çeşitli özelliklerine göre sıvılar Newton tipi sıvılar ve Newton tipi olmayan sıvılar olarak ikiye ayrılır.
Newtonian sıvı: Viskozitesi yalnızca sıcaklıkla ilişkilidir ve kayma hızıyla hiçbir ilgisi yoktur. Örneğin, su ve diğer birçok yaygın sıvı normal koşullar altında Newtonian sıvılar olarak kabul edilebilir. Sıcaklık arttıkça, sıvının viskozitesi genellikle azalırken, gazın viskozitesi artar.
Newtonyen Olmayan Sıvı: Viskozitesi yalnızca sıcaklıkla değil, aynı zamanda basınç ve kayma hızı gibi diğer faktörlerle de ilişkilidir. Bu tür sıvının viskozitesi farklı kayma hızlarında farklı olabilir, bu nedenle Newtonyen olmayan sıvı olarak adlandırılır.
Viskozite ölçüm yöntemi
Viskoziteyi ölçmek için iki temel yöntem vardır: mutlak viskozite ve bağıl viskozite.
Mutlak viskozite: dinamik viskozite ve kinematik viskoziteyi içerir. Dinamik viskozite, bir sıvının viskozitesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir fiziksel niceliktir ve birimi Pa·s'dir. Kinematik viskozite, bir sıvının dinamik viskozitesinin aynı sıcaklıktaki yoğunluğuna oranıdır ve birimi m2/s veya mm2/s'dir.
Bağıl viskozite: Üç ana türü vardır: Englert viskozitesi, Saybolt viskozitesi ve Redwood viskozitesi. Bu viskoziteler, belirli koşullar altında belirli viskozimetreler kullanılarak akışkanların akış özelliklerinin ölçülmesiyle elde edilir ve bunların temsil yöntemleri ve birimleri farklıdır.
