الفرق بين التوتر السطحي واللزوجة

التوتر السطحي مقابل اللزوجة

اللزوجة والتوتر السطحي هما ظاهرتان مهمتان جدا فيما يتعلق بآليات السوائل والميكانيكا. وتتأثر مجالات مثل الهيدروديناميكا والديناميكا الهوائية وحتى الطيران بعواقب هذه الظواهر. من الضروري أن يكون لديك معرفة سليمة في هذه الظواهر للتفوق في هذه المجالات. هذه المادة سوف تقارن اللزوجة والتوتر السطحي وتقدم الاختلافات بين الاثنين.

ما هو التوتر السطحي؟

النظر في السائل متجانس. وكل جزيء في الأجزاء الوسطى من السائل يكون بالضبط نفس القوة من سحبه إلى كل جانب. وتقوم الجزيئات المحيطة بسحب الجزيء المركزي بشكل موحد على كل اتجاه. الآن النظر في جزيء السطح. ليس لديها سوى القوى التي تعمل عليه نحو السائل. الهواء - القوى اللاصقة السائلة ليست حتى تقريبا قوية مثل السائل - السائل قوات متماسكة. لذلك، جزيئات السطح الحصول على جذب نحو مركز السائل، وخلق طبقة معبأة من الجزيئات. هذه الطبقة السطحية من الجزيئات بمثابة فيلم رقيقة على السائل. إذا أخذنا مثال الحياة الحقيقية من ستردر المياه، ويستخدم هذا الفيلم الرقيق لوضع نفسها على سطح الماء. فإنه الشرائح على هذه الطبقة. إذا لم يكن لهذه الطبقة، فإنه سيتم غرق فورا. ويعرف التوتر السطحي على أنه القوة الموازية للسطح عمودي على خط طول الوحدة المرسوم على السطح. وحدات التوتر السطحي هي نم ^-1 . ويعرف التوتر السطحي أيضا باسم الطاقة لكل وحدة المساحة. هذا أيضا يعطي التوتر السطحي وحدة جديدة جم ^-2 . التوتر السطحي، والذي يحدث بين اثنين من السوائل غير قابلة للامتزاج، ويعرف باسم التوتر بين السطوح.

ما هي اللزوجة؟

يتم تعريف اللزوجة على أنها مقياس لمقاومة السائل الذي يتم تشويهه إما بإجهاد القص أو إجهاد الشد. في الكلمات الأكثر شيوعا، اللزوجة هي "الاحتكاك الداخلي" من السوائل. كما يشار إلى سمك السائل. اللزوجة هي ببساطة الاحتكاك بين طبقتين من السائل عندما يتحرك الطبقتان بالنسبة لبعضهما البعض. كان السير إسحاق نيوتن رائدا في ميكانيكا الموائع. وقد افترض أنه بالنسبة لسائل نيوتن، فإن إجهاد القص بين الطبقات يتناسب مع تدرج السرعة في الاتجاه عمودي على الطبقات. ثابت النسبي (عامل التناسب) المستخدمة هنا هو لزوجة السائل. وعادة ما يشار إلى اللزوجة بالحرف اليوناني "μ". اللزوجة من السائل يمكن قياسها باستخدام فيسكوميترز و روميترز. وحدات اللزوجة هي باسكال ثانية (أو نم ^-2 ق). يستخدم نظام سغس وحدة "بويز" اسمه جان لويس ماري بويزيويل لقياس اللزوجة.اللزوجة من السوائل يمكن أيضا أن تقاس عدة تجارب. لزوجة السائل يعتمد على درجة الحرارة. اللزوجة تنخفض مع زيادة درجة الحرارة.

τ = μ ∂u / ∂y

معادلات اللزوجة ونماذج معقدة جدا للسوائل غير نيوتن.

ما هو الفرق بين التوتر السطحي واللزوجة؟ • يمكن اعتبار التوتر السطحي حادثا يحدث في السوائل بسبب القوى غير الجزيئية بين الجزيئات غير المتوازنة، في حين أن اللزوجة تحدث بسبب قوى على الجزيئات المتحركة. • التوتر السطحي موجود في كل من السوائل المتحركة وغير الحاملة، ولكن اللزوجة تظهر فقط في السوائل المتحركة.