Разница между поверхностным натяжением и вязкостью

Поверхностное натяжение против вязкости

Вязкость и поверхностное натяжение - два очень важных явления, касающихся механики и статики жидкостей. Такие области, как гидродинамика, аэродинамика и даже авиация подвержены влиянию этих явлений. Крайне важно обладать глубокими знаниями в этих явлениях, чтобы преуспеть в таких областях. В этой статье будут сравниваться вязкость и поверхностное натяжение и представлены различия между двумя.

Что такое поверхностное натяжение?

Рассмотрим однородную жидкость. Каждая молекула в центральных частях жидкости будет иметь одинаковую силу, притягивая ее к каждой стороне. Окружающие молекулы равномерно тянут центральную молекулу в каждом направлении. Теперь рассмотрим поверхностную молекулу. На него действуют только силы, действующие на жидкость. Силы адгезии воздух-жидкость даже не так сильны, как силы адгезии жидкость-жидкость. Следовательно, поверхностные молекулы притягиваются к центру жидкости, создавая упакованный слой молекул. Этот поверхностный слой молекул действует как жидкая пленка на жидкости. Если мы возьмем реальный пример водяного страйдера, он использует эту тонкую пленку, чтобы разместить себя на поверхности воды. Он скользит по этому слою. Если бы не этот слой, он сразу же утонул бы. Поверхностное натяжение определяется как сила, параллельная поверхности, перпендикулярной линии длины единицы, проведенной на поверхности. Единицы поверхностного натяжения Нм^-1. Поверхностное натяжение также определяется как энергия на единицу площади. Это также дает поверхностное натяжение новой единицы Jm^-2. Поверхностное натяжение, которое возникает между двумя несмешивающимися жидкостями, известно как межфазное натяжение.

Что такое вязкость?

Вязкость определяется как мера сопротивления жидкости, которая деформируется под действием напряжения сдвига или растяжения. В более общих словах вязкость - это «внутреннее трение» жидкости. Это также упоминается как толщина жидкости. Вязкость - это просто трение между двумя слоями жидкости, когда два слоя движутся относительно друг друга. Сэр Исаак Ньютон был пионером в механике жидкости. Он постулировал, что для ньютоновской жидкости напряжение сдвига между слоями пропорционально градиенту скорости в направлении, перпендикулярном слоям. Используемая здесь пропорциональная константа (коэффициент пропорциональности) является вязкостью жидкости. Вязкость обычно обозначается греческой буквой «µ». Вязкость жидкости может быть измерена с помощью вискозиметров и реометров. Единицами вязкости являются паскаль-секунды (или Нм^-2с). Система cgs использует прибор «пуаз», названный в честь Жана Луи Мари Пуазейля, для измерения вязкости. Вязкость жидкости также может быть измерена несколькими экспериментами. Вязкость жидкости зависит от температуры. Вязкость уменьшается с ростом температуры.

τ = μ ∂u / ∂y

Уравнения и модели вязкости очень сложны для неньютоновских жидкостей.