黏度

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黏滯力流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面,黏滯像是「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。因此,水是「稀薄」的,具有較低的黏滯力,而蜂蜜是「濃稠」的,具有較高的黏滯力。簡單地說,黏滯力越低(黏滯係數低)的流體,流動性越佳。

黏滯力是粘性液體內部的一種流動阻力,並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。例如,高粘度酸性熔岩產生的火山通常為高而陡峭的錐狀火山,因為其熔岩濃稠,在其冷卻之前無法流至遠距離因而不斷向上累加;而黏滯力低的鎂鐵質熔岩將建立一個大規模、淺傾的斜盾狀火山。所有真正的流體(除超流體)有一定的抗壓力,因此有粘性。

沒有阻力對抗剪切應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。

黏度的定义。上面的边界板以恒速向右运动,从而带动下面的液体也向右运动。由于底板是静止的,因此液体从上向下的运动速度逐渐减低,从而在液体内部存在剪切应力。对于黏度低的液体,这个剪应力小,液体内部的摩擦小;对于黏度大的液体,这个剪应力大,液体内部摩擦大。所以黏度定义为剪应力与液体水平向右运动速度在y轴方向的变化梯度之比。本例中,如果液体水平向右运动速度的分布梯度如果是固定的,那么液体的黏度与所受剪应力成正比。

黏度 \mu 定義為流體承受剪應力時,剪應力與剪應變梯度(剪應變隨位置的變化率)的比值,数学表述为:

\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}

式中:\tau为剪应力,u速度场在x方向的分量,y为与x垂直的方向坐标。

黏度較高的物質,比較不容易流動;而黏度較低的物質,比較容易流動。例如油的黏度較高,因此不容易流動;而水黏度較低,不但容易流動,倒水時還會出現水花,倒油時就不會出現類似的現象。

國際單位制中,黏度的單位為Pa·s。

動黏滯係數 \nu 是將黏滯係數 \mu 除以流體密度 \rho

\nu=\frac{\mu}{\rho}

超额黏度(excess viscosity)是指混合溶剂的粘度减去各组分独立时的粘度与其摩尔比的乘积的和。 nE=n-x1n1-x2n2[1][2]

  1. ^ Crabtree, A. M.; O'Brien, J. F. et al. (1991). "Excess viscosities of binary mixtures of chloroform and alcohols". Journal of Chemical & Engineering Data 36 (2): 140-142. doi: 10.1021/je00002a003
  2. ^ Rodríguez, S.; Lafuente, C.; Carrión, J. A.; et al. (1996). "Excess volumes and excess viscosities of binary mixtures of some cyclic ethers + bromocyclohexane at 298.15 and 313.15 K". International Journal of Thermophysics 17 (6): 1281-1288. doi: 10.1007/bf01438670

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