Surface Tension vs Viscosity
Viscosity እና የገጽታ ውጥረት የፈሳሽ መካኒኮችን እና ስታስቲክስን በተመለከተ ሁለት በጣም አስፈላጊ ክስተቶች ናቸው። እንደ ሃይድሮዳይናሚክስ፣ ኤሮዳይናሚክስ እና አቪዬሽን ያሉ መስኮች በእነዚህ ክስተቶች መዘዞች ተጎድተዋል። በእንደዚህ ዓይነት መስኮች የላቀ ለመሆን በእነዚህ ክስተቶች ውስጥ ጥሩ እውቀት ማግኘት በጣም አስፈላጊ ነው. ይህ ጽሑፍ viscosity እና የገጽታ ውጥረትን ያነጻጽራል እና በሁለቱ መካከል ያለውን ልዩነት ያቀርባል።
Surface Tension ምንድን ነው?
ተመሳሳይ የሆነ ፈሳሽ ግምት ውስጥ ያስገቡ። በፈሳሹ ማእከላዊ ክፍሎች ውስጥ ያሉት እያንዳንዱ ሞለኪውል ወደ እያንዳንዱ ጎን የሚጎትተው ተመሳሳይ መጠን ይኖረዋል።በዙሪያው ያሉት ሞለኪውሎች ማዕከላዊውን ሞለኪውል ወደ ሁሉም አቅጣጫ አንድ ወጥ በሆነ መልኩ እየጎተቱ ነው። አሁን የገጽታ ሞለኪውልን አስቡበት። በእሱ ላይ ወደ ፈሳሹ የሚወስዱ ኃይሎች ብቻ አሉት. አየሩ - ፈሳሽ ተጣባቂ ኃይሎች እንደ ፈሳሽ እንኳን ጠንካራ አይደሉም - ፈሳሽ የተቀናጁ ኃይሎች። ስለዚህ የገጽታ ሞለኪውሎች ወደ ፈሳሹ መሃል ስለሚሳቡ የታሸገ የሞለኪውሎች ንብርብር ይፈጥራሉ። ይህ የሞለኪውሎች ወለል ንጣፍ በፈሳሹ ላይ እንደ ቀጭን ፊልም ይሠራል። የውሃውን ስቲሪደር እውነተኛ የሕይወት ምሳሌ ብንወስድ፣ ይህን ቀጭን ፊልም በውኃው ላይ ለማስቀመጥ ይጠቅማል። በዚህ ንብርብር ላይ ይንሸራተታል. ለዚህ ንብርብር ካልሆነ, ወዲያውኑ ሰምጦ ይሆናል. የገጽታ ውጥረቱ የሚገለጸው በገጹ ላይ ከተሰየመው የንጥል ርዝመት መስመር ጋር ትይዩ ኃይል ነው። የገጽታ ውጥረት አሃዶች Nm-1 የገጽታ ውጥረት እንዲሁ በአንድ ክፍል አካባቢ እንደ ኃይል ይገለጻል። ይህ በተጨማሪም የወለል ውጥረትን አዲስ አሃድ Jm-2 የገጽታ ውጥረት፣ በሁለት የማይታዩ ፈሳሾች መካከል የሚከሰት፣ የፊት መጋጠሚያ ውጥረት በመባል ይታወቃል።
Viscosity ምንድን ነው?
Viscosity የሚገለጸው በሼር ውጥረት ወይም በተጨናነቀ ውጥረት እየተበላሸ ያለው ፈሳሽ የመቋቋም መለኪያ ነው። በጣም በተለመዱት ቃላት፣ viscosity የአንድ ፈሳሽ “ውስጣዊ ግጭት” ነው። እንደ ፈሳሽ ውፍረትም ይጠቀሳል. Viscosity በቀላሉ ሁለቱ ንብርብሮች እርስ በርስ ሲንቀሳቀሱ በሁለት ንብርብሮች መካከል ያለው ግጭት ነው. ሰር አይዛክ ኒውተን በፈሳሽ ሜካኒክስ ፈር ቀዳጅ ነበር። ለኒውቶኒያን ፈሳሽ፣ በንብርብሮች መካከል ያለው የመሸርሸር ውጥረት ከንብርብሮች ቀጥ ያለ አቅጣጫ ካለው የፍጥነት ቅልመት ጋር የሚመጣጠን መሆኑን ለጥፏል። እዚህ ላይ ጥቅም ላይ የሚውለው ተመጣጣኝ ቋሚ (የተመጣጣኝ ሁኔታ) የፈሳሹ viscosity ነው. ስ visቲቱ ብዙውን ጊዜ በግሪክ ፊደል “µ” ይገለጻል። የፈሳሽ ንክኪነት ቪስኮሜትሮች እና ሬሜትሮች በመጠቀም ሊለካ ይችላል። የ viscosity አሃዶች ፓስካል-ሰከንዶች (ወይም Nm-2s) ናቸው። የ cgs ስርዓት viscosity ለመለካት በዣን ሉዊስ ማሪ ፖይሱይል የተሰየመውን “poise” አሃድ ይጠቀማል።የፈሳሽ viscosity በበርካታ ሙከራዎች ሊለካ ይችላል። የአንድ ፈሳሽ viscosity በሙቀት መጠን ይወሰናል. የሙቀት መጠኑ ሲጨምር viscosity ይቀንሳል።
τ=μ ∂u/∂y
Viscosity equations እና ሞዴሎች ለኒውቶኒያ ላልሆኑ ፈሳሾች በጣም የተወሳሰቡ ናቸው።
በገጽታ ውጥረት እና በ viscosity መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
• የገጽታ ውጥረት ሚዛናዊ ባልሆኑ ኢንተርሞለኩላር ሀይሎች የተነሳ በፈሳሽ ውስጥ የሚከሰት ክስተት ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል ነገር ግን viscosity የሚከሰተው በሚንቀሳቀሱ ሞለኪውሎች ምክንያት ነው።
• የገጽታ ውጥረት በሚንቀሳቀሱም ሆነ በማይንቀሳቀሱ ፈሳሾች ውስጥ አለ፣ ነገር ግን viscosity የሚታየው በሚንቀሳቀሱ ፈሳሾች ላይ ብቻ ነው።
