Waterviscositeit

Voordat u over de eigenschappen van water praat, moet u het begrip 'water' begrijpen. Het is een heldere vloeistof die in de meeste gevallen geen kenmerkende kleur of geur heeft. Wanneer water in een andere aggregaat staat, vormt dit derivaten, die ijs, sneeuw (vaste staten) of damp (gasvorm) genoemd worden. Er wordt aangenomen dat het meer dan 70% van het oppervlak van de planeet Aarde bedekt - het is allerlei zeeën en oceanen, rivieren, meren, gletsjers en andere hydrologische objecten.

Water is een sterk oplosmiddel, dat in natuurlijke omstandigheden veel minerale zouten en verschillende gassen bevat. Als we over de fysieke eigenschappen spreken, wijzen we onmiddellijk op het feit dat wanneer het ijs smelt, de dichtheid toeneemt, terwijl voor andere stoffen een soortgelijk proces op het exacte tegenovergestelde gebeurt.

Het belangrijkste kenmerk van water is viscositeit. De viscositeit zelf is het vermogen van een stof (of het vloeibaar, gas of vast) is om te verzetten tegen het verplaatsen van deeltjes van materie ten opzichte van elkaar. Dit kenmerk kan van twee types zijn - volumetrische en tangentiële. Volumetrische viscositeit is het vermogen van een stof om een trekkracht te nemen. Het manifesteert zich als geluid of ultrasone golven zich verspreiden in water. Tangentiële viscositeit wordt gekenmerkt door het vermogen van de vloeistof om schuifkracht te weerstaan.

Toen wetenschappers de viscositeit van water onderzochten, bleek dat de weerstand van de stof tijdens stretching en verschuivingen afhangt van de snelheid van de deeltjes van verschillende lagen vloeistof. Als een laag die sneller beweegt, invloed heeft op een laag die langzamer beweegt, wordt een versnelde kracht toegepast. Als alles andersom gebeurt, begint de remkracht te handelen. De bovengenoemde krachten worden langs de raakvlak van de lagen geleid.

Volgens de wet van Newton werd de formule τ = μ dυ / dn afgeleid, waardoor de interne wrijvingskracht evenredig is aan de snelheidsgradiënt in de normale en op het gebied van de actie. Als we de kracht van wrijving verwijzen naar een gebied dat gelijk is aan eenheid, krijgen we een schuifspanning in de vloeistof, die in de bovenstaande formule wordt aangegeven.

Er is ook zoiets als de kinematische viscositeit van water. Het geeft de verhouding van de dynamische coëfficiënt (μ) aan de dichtheid van de geselecteerde vloeistof (ρ) aan. Als formule zal deze uitdrukking zo zien: v = μ / ρ.

De viscositeit van water varieert bij verschillende temperaturen, dat wil zeggen de waarden van de coëfficiënten dalen met toenemende temperatuur. Zo zal de dynamische coëfficiënt van viscositeit van zoutwater iets afwijken van de coëfficiënt van zoet water. Bij het berekenen van de indicator zelf zal het verschil ongeveer 5% fluctueren.

We kunnen wat meer formules geven, maar dit is niet van nut, aangezien het belangrijkste materiaal eerder werd beschreven. De viscositeit van water kan per definitie variëren, met uitzondering van de totale toestand van materie. Deze gegevens zijn belangrijk in vliegtuigen en scheepsbouw en enkele andere industrieën.

Er is een speciale tafel voor het bepalen van de viscositeit van water onder verschillende temperatuuromstandigheden. Dit materiaal kan niet alleen in theorie, maar ook in de praktijk worden gebruikt. In de tabel worden gegevens gegeven met een interval van 5 graden, variërend van 5 tot 100 graden, waardoor het leven van docenten en studenten van universiteiten aanzienlijk wordt vergemakkelijkt bij het uitvoeren van berekeningen.

Een andere belangrijke indicator - de dynamische kinematische viscositeit van water, de zogenaamde tweede viscositeit (volumetrische) - is een kenmerk van volume-compressie vervorming. Het speelt een belangrijke rol in het verzwakken van geluid en in de vermindering van schokgolven.