การทำความเข้าใจความหนืดในวิทยาศาสตร์กายภาพ

ร่วมกับเคมีและชีววิทยาฟิสิกส์เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสาขาวิชาการที่เก่าแก่ที่สุด ในการเรียนฟิสิกส์คุณสามารถพูดได้ว่าการทำความรู้จักกับเขากำลังอยากรู้อยากเห็นมากขึ้นเรื่อย ๆ ดังนั้นในบทนี้เราจะกล่าวถึงความหนืดอย่างละเอียด ความหนืดมีลักษณะอย่างไรในฟิสิกส์?

คำจำกัดความของความหนืดในที่นี้หมายถึงปริมาณที่แสดงความหนาหรือความต้านทานของของเหลวที่ไหล ของเหลวที่มีความหนืดต่ำกล่าวกันว่า "บาง" ในขณะที่ของเหลวที่มีความหนืดสูงจะกล่าวว่า "ข้น" สามารถเคลื่อนย้ายผ่านของเหลวที่มีความหนืดต่ำ (เช่นน้ำ) ได้ง่ายกว่าของเหลวที่มีความหนืดสูง (เช่นน้ำผึ้ง)

หากเป็นภาพความหนืดของของเหลวยิ่งต่ำการเคลื่อนที่ของของเหลวก็จะยิ่งมากขึ้น โดยทั่วไปความหนืดของของเหลวจะลดลงในขณะที่ความหนืดของก๊าซเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น โปรดทราบว่าในของเหลวความหนืดเกิดจากแรงร่วมกันระหว่างโมเลกุลของของเหลว ในขณะที่ก๊าซความหนืดเกิดขึ้นจากการชนกันระหว่างโมเลกุลของก๊าซ

(อ่านเพิ่มเติม: โมเมนตัมและแรงกระตุ้นทางฟิสิกส์)

ตัวอย่างที่เราสามารถพบได้ในชีวิตประจำวันคือระหว่างน้ำกับน้ำผึ้งซึ่งเมื่อเทน้ำลงแก้วก็จะหมดเร็วไม่ต่างจากน้ำผึ้งอย่างแน่นอน เนื่องจากน้ำมีความหนืดต่ำกว่าและโมเลกุลของน้ำมีขนาดเล็กเกินไปที่จะถูกับแก้วดังนั้นอัตราการไหลของน้ำจะเร็วกว่าน้ำผึ้งที่มีความหนืดหรือความหนืดสูงกว่า

ในการพิจารณาเรื่องความหนืดของเหลวนั้นมีคุณสมบัติหลายประการ ได้แก่ : อัดได้หรือบีบอัดได้สัมผัสกับแรงเสียดทานเมื่อไหลหรือมีความหนืดและการไหลแบบปั่นป่วน

สูตรของไหลความหนืด

ค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของของเหลวแสดงโดยηซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนระหว่างความเค้นเฉือน (F / A) และความเร็วของการเปลี่ยนแปลงของความเครียดร่อนคือ (V / l) หรือเขียนดังนี้ F = ηA V / I

ปริมาณของแรง (F) ที่จำเป็นเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายชั้นของไหลจะถูกกำหนดโดยความเร็วคงที่ (V) สำหรับพื้นที่ของชิปที่สัมผัสกับของเหลว (A) และระยะทาง (l) จากแผ่นดิสก์ที่อยู่นิ่ง