Sự khác biệt giữa sức căng bề mặt và độ nhớt

Sức căng bề mặt so với độ nhớt

Độ nhớt và sức căng bề mặt là hai hiện tượng rất quan trọng liên quan đến cơ học và trạng thái của chất lỏng. Các lĩnh vực như thủy động lực học, khí động học và thậm chí hàng không bị ảnh hưởng bởi hậu quả của những hiện tượng này. Điều quan trọng là phải có kiến ​​thức vững chắc trong các hiện tượng này để vượt trội trong các lĩnh vực như vậy. Bài viết này sẽ so sánh độ nhớt và sức căng bề mặt và trình bày sự khác biệt giữa hai.

Sức căng bề mặt là gì?

Xét một chất lỏng đồng nhất. Mỗi phân tử trong các phần trung tâm của chất lỏng sẽ có cùng một lực chính xác kéo nó về mọi phía. Các phân tử xung quanh đang kéo phân tử trung tâm đồng đều trên mọi hướng. Bây giờ hãy xem xét một phân tử bề mặt. Nó chỉ có lực tác động lên nó đối với chất lỏng. Các lực dính không khí - lỏng thậm chí không mạnh bằng các lực dính lỏng - lỏng. Do đó, các phân tử bề mặt bị thu hút về phía trung tâm của chất lỏng, tạo ra một lớp phân tử đóng gói. Lớp phân tử bề mặt này hoạt động như một lớp màng mỏng trên chất lỏng. Nếu chúng ta lấy ví dụ thực tế của máy kéo nước, nó sử dụng lớp màng mỏng này để đặt chính nó lên bề mặt nước. Nó trượt trên lớp này. Nếu không có lớp này, nó sẽ bị chết đuối ngay lập tức. Sức căng bề mặt được định nghĩa là lực song song với bề mặt vuông góc với đường thẳng đơn vị được vẽ trên bề mặt. Đơn vị của sức căng bề mặt là Nm^-1. Sức căng bề mặt cũng được định nghĩa là năng lượng trên một đơn vị diện tích. Điều này cũng tạo cho sức căng bề mặt một đơn vị mới Jm^-2. Sức căng bề mặt, xảy ra giữa hai chất lỏng bất biến, được gọi là sức căng liên vùng.

Độ nhớt là gì?

Độ nhớt được định nghĩa là thước đo điện trở của chất lỏng, bị biến dạng bởi ứng suất cắt hoặc ứng suất kéo. Nói một cách phổ biến hơn, độ nhớt là ma sát bên trong của một chất lỏng. Nó cũng được gọi là độ dày của chất lỏng. Độ nhớt đơn giản là ma sát giữa hai lớp chất lỏng khi hai lớp chuyển động so với nhau. Ngài Isaac Newton là người tiên phong trong cơ học chất lỏng. Ông yêu cầu rằng, đối với chất lỏng Newton, ứng suất cắt giữa các lớp tỷ lệ thuận với độ dốc vận tốc theo hướng vuông góc với các lớp. Hằng số tỷ lệ (hệ số tỷ lệ) được sử dụng ở đây là độ nhớt của chất lỏng. Độ nhớt thường được ký hiệu là chữ Hy Lạp Độ nhớt của chất lỏng có thể được đo bằng Máy đo độ nhớt và Lưu lượng kế. Đơn vị của độ nhớt là Pascal-giây (hoặc Nm^-2S). Hệ thống css sử dụng đơn vị poiseise đặt tên theo Jean Louis Marie Poiseuille để đo độ nhớt. Độ nhớt của chất lỏng cũng có thể được đo bằng một vài thí nghiệm. Độ nhớt của chất lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ. Độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng.

τ = μ ∂u / ∂y

Các phương trình và mô hình độ nhớt rất phức tạp đối với chất lỏng phi Newton.