Viskozeco

Viskozeco estas la "glueco" de fluidaĵo aŭ gaso. Ĝi rezultas el la intermolekulaj fortoj en fluidaĵo, tiel ĝi dependas de la kohereco, de la intermolekulaj (inter la molekuloj aŭ korpuskloj) efikantaj fortoj. La nocio fluido entenas la agregatostatojn likvaĵo kaj gaso.

Viskozeco de likvaĵoj

Oni parolas pri viskozeco ĉe fluema konduto de likvaĵo: ju pli granda estas la viskozeco, des pli densflua estas la substanco. Tion kaŭzas la moviĝon de molekulaj tavoloj unu super la alia, por kio necesas ioma forto. Tion persistemon oni mezuras kaj karakterizas la viskozecon.

Ĉe la alkanoj (ĉenformaj karbonhidrogenoj), la viskozeco kreskas kun longiĝo de la ĉeno (kaj tiel kreskas la intermolekula forto, la Forto de Van-der-Waals) daŭre kaj atingas ekde nonano (kun 9 C-atomoj) jam relative altan valoron.

Difino de viskozeco: la fluidaĵo (blau) inter la resta plato 1 (malsupre) kaj la mova plato 2 (supre) tondatas.

Neŭtonaj likvaĵoj

La vario de rapido, inter du likvaĵaj platoj, pri kiuj estas distanco dy, estas:

$D = \left(\frac{dv}{dy}\right) \, ,$

la ŝera ŝarĝado $\tau$ de la dinamika viskozeco kalkuliĝas per:

$\tau=\eta \left(\frac{dv}{dy}\right) \Rightarrow \eta = \left(\frac{\tau}{D}\right)$

$D$ kaj ankaŭ $\eta$ estas neŭtonaj konstantoj.

Tamen multaj substancoj ne sekvas tiun leĝon. Tial oni difinas alian parametron. La ŝera rapido $D$ devas esti kalkulata de la tonda tensio $\tau$ en la likvaĵo, kaj ne nur de la rapido-derivaĵo; tia fluaĵo tiam nomiĝas neneŭtona fluido.

Ankaŭ, la kvociento de la dinamika viskozeco $\eta$ per la denseco $\rho$ difiniĝas kiel la kinematika viskozeco:

$\nu = \left(\frac{\eta}{\rho}\right)$

SI-unuoj

SI-unuoj:

dinamika viskozeco: $[\eta] = \left(\frac{kg}{m \cdot s}\right) = Pa \cdot s = \left(\frac{Ns}{m^2}\right) \ ;$

kinematika viskozeco: $[\nu] = \left(\frac{m^2}{s}\right) \ .$

CGS

En la CGS-sistemo uzatas poise (P) por dinamika viskozeco, kaj stokes (St) por kinematika viskozeco.

Tipaj viskozecaj valoroj

(en [mPa s] ĉe 20 °C)

Petrolo	0,65
Pentano	0,232
Olivoleo	~ 102
Akvo	1,0
Heksano	0,320
Mielo	~ 104
Hidrargo	1,5
Heptano	0,410
Siropo	~ 105
Vinbera suko	2 - 5
Oktano	0,538
Polimerfando	~ 103 ĝis 106
Sango (37 °C)	4 - 25
Nonano	0,711
Bitumo	~ 1011
Kafokremo	~ 10
Dekano	0,920
Asfalto	~ 105
Vitro	~ 1023
Vitro (varma dum prilaboro)	~ 102 ĝis 107

Viskozeco de gasoj

Oni povas ankaŭ difini la viskozecon:

$\eta = \frac{1}{3} n m v l$

kie v estas la averaĝa rapido, n estas la denso de la gaso, m ĝia maso kaj l ĝia meza libera vojolongeco.

La viskozeco de gasoj estas sendependa de premo pri malaltaj premoj (≈0,1 ĝis 10 bar), kaj (kontraŭe al likvaĵoj) kreskas kun altiĝo de la temperaturo.

Gaso	$\eta(273 {\rm K}) \$, $\mu$N s $\mathrm{m}^{-2}$	$l \ (1 \ {\rm atm})$, nm
Aero	17,1	59,8
O2	19,2	63,3
CO2	13,8	39,0
N2	16,6	58,8
Ar	21,0	62,6
Ne	29,7	124,0
He	18,6	174,0
H2	8,4	111,0

Vortoderivo

La nocio venas el la latina vorto por visko "viscum", el kies beroj oni faris gluecan birdan glukaptilon.

Vidu ankaŭ

• Debitsensiloj
• Fluidodinamiko