정의상 점도 흐름 또는 변형에 대한 유체의 저항입니다. 꿀과 같은 점도가 높은 유체는 물과 같이 점성이 적은 액체보다 느린 속도로 흐릅니다. "점도"라는 단어는 겨우 겨우의 라틴어 단어, viscum . 미 슬토 딸기는 비록이라고도 불리는 점성 접착제를 생성합니다. 점도에 대한 일반적인 상징으로는 그리스 문자 mu (μ)와 그리스 문자 ETA (η)가 포함됩니다. 점도의 역수는 fludity 입니다 .
- 점도는 유체의 흐름에 대한 저항입니다.
- 온도가 증가함에 따라 액체 점도가 감소합니다.
- 온도가 증가함에 따라 가스 점도가 증가합니다.
점도 단위
점도에 대한 SI 단위는 제곱 미터당 뉴턴 초입니다 (N · S/M). 그러나 종종 파스칼-초 (pa · s), 초당 미터당 킬로그램 (kg · m · s), 포이즈 (p 또는 g · cm · s =0.1 pa · s) 또는 센티 포이즈 (CP)로 표현되는 경우가 종종 있습니다. 이것은 약 1 cp 또는 1 MPa · s에서 20 ℃에서 물의 점도를 만듭니다.
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미국과 영국 공학에서 또 다른 일반적인 단위는 평방 피트 당 파운드 초 (LB · S/FT)입니다. 대체 및 동등한 장치는 평방 피트 당 파운드 포스 초입니다 (LBF · S/FT)
점도의 작동 방식
점도는 유체 분자 사이의 마찰입니다. 고형물 사이의 마찰과 마찬가지로 점도가 높을수록 유체 흐름을 만드는 데 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.
용기에서 액체를 부으면 용기 벽과 분자 사이에 마찰이 있습니다. 기본적으로,이 분자들은 표면에 더 크거나 적은 정도로 달라 붙습니다. 한편, 표면으로부터 더 많은 분자는 더 자유롭게 흐릅니다. 그들은 서로의 상호 작용에 의해서만 억제됩니다. 점도는 표면으로부터의 특정 거리와 액체 표면 인터페이스의 흐름 속도 또는 분자 사이의 변형 속도의 차이를 살펴 봅니다.
여러 요인이 점도에 영향을 미칩니다. 여기에는 온도, 압력 및 다른 분자의 첨가가 포함됩니다. 액체에 대한 압력의 영향은 작고 종종 무시됩니다. 분자를 첨가하는 효과는 중요 할 수 있습니다. 예를 들어, 물에 설탕을 첨가하면 훨씬 점성이 더 높아집니다.
그러나 온도는 점도에 가장 큰 영향을 미칩니다. 액체에서는 열이 분자간 인력을 극복하기에 충분한 에너지를 제공하기 때문에 온도가 증가하면 점도가 감소합니다. 가스는 또한 점도가 있지만 온도의 영향은 반대입니다. 가스 온도가 증가하면 점도가 증가합니다. 이는 분자간 인력이 가스 점도에 중요한 역할을하지 않지만 온도가 증가하면 분자 간의 충돌이 더 커지기 때문입니다.
동적 점도 대 운동 학적 점도
점도를보고하는 두 가지 방법이 있습니다. 절대 또는 동적 점도 동역학 점도 인 유체의 흐름에 대한 유체 저항의 척도입니다. 유체의 밀도에 대한 동적 점도의 비율입니다. 관계는 간단하지만 동일한 동적 점도 값을 가진 두 개의 유체를 기억하는 것이 중요합니다. 이는 밀도가 다를 수 있으므로 운동 적 점도 값이 차이가있을 수 있습니다. 그리고 물론, 동적 점도와 운동 학적 점도는 다른 단위를 갖는다.
점도 값
| 유체 | 점도 (MPA · S 또는 CP) | 온도 (° C) |
| 벤젠 | 0.604 | 25 |
| 물 | 1.0016 | 20 |
| 머큐리 | 1.526 | 25 |
| 전유 | 2.12 | 20 |
| 맥주 | 2.53 | 20 |
| 올리브 오일 | 56.2 | 26 |
| 허니 | 2000-13000 | 20 |
| 케첩 | 5000-20000 | 25 |
| 땅콩 버터 | 10-10 | 20-25 |
| 피치 | 2.3 x 10 | 10-30 |
물의 점도
물의 동적 점도는 20 ° C에서 1.0016 millipascals⋅second 또는 1.0 센티티오이즈 (CP)입니다. 동역학 점도는 1.0023 CST, 1.0023 × 10 m/s 또는 1.0789 × 10 ft/s입니다.
온도가 증가함에 따라 액체 물 점도가 감소합니다. 그 효과는 상당히 극적입니다. 예를 들어, 80 ° C에서의 물의 점도는 0.354 millipascals⋅second입니다. 반면, 온도가 증가함에 따라 수증기 점도가 증가합니다.
물의 점도는 낮지 만 비슷한 크기의 분자로 만들어진 대부분의 다른 액체보다 높습니다. 이것은 이웃 물 분자 사이의 수소 결합 때문입니다.
뉴턴 및 비 뉴턴 유체
뉴턴의 마찰 법칙 점도와 관련된 중요한 방정식입니다.
τ =μ dc / dy = μ γ
여기서
τ =유체의 전단 응력 (N/M)
μ =유체의 동적 점도 (n s/m)
dc =단위 속도 (m/s)
dy =레이어 사이의 단위 거리 (m)
γ =dc / dy =전단 속도
용어를 재 배열하고 동적 점도에 대한 공식을 제공합니다 :
μ = τ dy / dc =τ / γ
Newtonian 유체 점도가 변형률과 무관 한 뉴턴의 마찰 법칙에 순종하는 유체입니다. 비 뉴턴 유체 뉴턴의 마찰 법칙에 순종하지 않는 것입니다. Newtonian 행동에서 벗어나는 비 뉴턴 유체가 다른 방법이 있습니다.
- 전단 운동 유체 , 전단 변형률이 증가함에 따라 점도는 감소한다. 케첩은 전단 운동 유체의 좋은 예입니다.
- thickening 유체 , 전단 변형률이 증가함에 따라 점도가 증가한다. 바디 갑옷과 일부 브레이크 패드에서 발견되는 폴리에틸렌 글리콜에서 실리카 입자의 현탁액은 전단적으로 뚜렷한 액체입니다.
- thixotropic 유체 에서 , 흔들리거나 교반하면 점도가 줄어 듭니다. 요거트는 틱 소모체 유체의 예입니다.
- rheopectic 또는 팽창 유체 에서 , 흔들리거나 교반하면 점도가 증가합니다. 옥수수 전분 또는 물 (oobleck)의 혼합물은 팽창의 좋은 예입니다.
- Bingham Plastics 고체는 정상적으로 작동하지만 높은 응력 하에서 점성 액체로 흐릅니다. 마요네즈는 빙엄 플라스틱의 예입니다.
점도 측정
점도를 측정하기위한기구는 점도계와 leometers입니다. 기술적으로, 레오 미터는 특수한 유형의 점도계입니다. 장치는 고정 물체를지나 유체의 흐름을 측정하거나 유체를 통한 물체의 움직임을 측정합니다. 점도 값은 유체와 물체 표면 사이의 항력입니다. 이 장치는 층류 흐름과 작은 Reynold의 숫자가있을 때 작동합니다.
참조
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