勵志

勵志人生知識庫

黏度原理

粘度是物質的一種物理化學性質,主要用來表徵液體內部流動時分子間摩擦阻力的大小。粘度的定義是基於一對平行板,面積為A,相距dr,板間充以某液體。若對上板施加一推力F,使其產生一速度變化,由於液體的粘性將此力層層傳遞,各層液體也相應運動,形成一速度梯度du/dr,稱剪下速率,以r′表示。剪下速率與剪下應力間具有如下關係:(F/A)=η(du/dr)。此比例係數η即被定義為液體的剪下粘度(另有拉伸粘度,剪下粘度平時使用較多,一般不加區別簡稱粘度時多指剪下粘度),故η=(F/A)/(du/dr)=τ/r′。

粘度的大小可以通過多種方法測定,包括旋轉粘度計落球粘度計等。旋轉粘度計通過測量樣品在受到一定力矩作用下的旋轉阻力來測定粘度,而落球粘度計則是通過測量小球在液體中下落的時間來計算粘度。

此外,粘度還受到溫度的影響。一般來說,溫度升高會使液體分子的熱運動增加,降低分子間的相互作用力,從而使液體的粘度降低。而壓力對粘度的影響則相對較小,除非是在特殊情況下,如高壓下某些液體的粘度可能會有所增加。

根據牛頓公式,流體可以分為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體符合牛頓公式的流體,其粘度只與溫度有關,與切變速率無關。而非牛頓流體不符合牛頓公式,其粘度與切變速率有關。