Differenza tra tensione superficiale e viscosità

Tensione superficiale vs viscosità

La viscosità e la tensione superficiale sono due fenomeni molto importanti per quanto riguarda la meccanica e la statica dei fluidi. Campi come l'idrodinamica, l'aerodinamica e persino l'aviazione sono influenzati dalle conseguenze di questi fenomeni. È fondamentale avere una buona conoscenza in questi fenomeni per eccellere in tali campi. Questo articolo confronterà la viscosità e la tensione superficiale e presenta le differenze tra i due.

Che cosa è la tensione superficiale?

Consideriamo un liquido omogeneo. Ogni molecola nelle parti centrali del liquido avrà esattamente la stessa quantità di forza tirandola su ogni lato. Le molecole circostanti stanno tirando la molecola centrale uniformemente in ogni direzione. Ora considerate una molecola di superficie. Ha solo forze che agiscono su di esso verso il liquido. Le forze adesive aria-liquido non sono nemmeno forti come le forze coesive liquido-liquido. Pertanto, le molecole di superficie si attirano verso il centro del liquido, creando uno strato di molecole pieno. Questo strato superficiale delle molecole agisce come un film sottile sul liquido. Se prendiamo l'esempio reale della striscia d'acqua, usiamo questo film sottile per sistemarsi sulla superficie dell'acqua. Si scivola su questo livello. Se non è per questo livello, sarebbe immediatamente annegato. La tensione superficiale è definita come la forza parallela alla superficie perpendicolare ad una linea di lunghezza unitaria disegnata sulla superficie. Le unità di tensione superficiale sono Nm ^-1 . La tensione di superficie è anche definita come energia per area unitaria. Questo dà anche alla tensione superficiale una nuova unità Jm ^-2 . La tensione superficiale, che si verifica tra due fluidi immiscibili, è nota come tensione di interfaccia.

Che cos'è la viscosità?

La viscosità è definita come una misura della resistenza di un fluido, che viene deformata da uno o più stress di trazione. In parole più comuni, la viscosità è l'"attrito interno" di un fluido. Viene anche definito lo spessore di un fluido. La viscosità è semplicemente l'attrito tra due strati di un fluido quando i due strati si muovono l'uno rispetto all'altro. Sir Isaac Newton era un pioniere nella meccanica del fluido. Egli ha postulato che, per un fluido newtoniano, lo stress di taglio tra gli strati è proporzionale al gradiente di velocità nella direzione perpendicolare agli strati. La costante proporzionale (fattore di proporzionalità) qui utilizzata è la viscosità del fluido. La viscosità è solitamente indicata dalla lettera greca "μ". La viscosità di un fluido può essere misurata utilizzando Viscometers e Rheometers. Le unità di viscosità sono Pascal-seconds (o Nm ^-2 s). Il sistema cgs utilizza l'unità "poise" chiamata da Jean Louis Marie Poiseuille per misurare la viscosità.La viscosità di un fluido può anche essere misurata da diversi esperimenti. La viscosità di un fluido dipende dalla temperatura. La viscosità diminuisce quando la temperatura aumenta.

τ = μ ∂u / ∂y

Le equazioni e i modelli di viscosità sono molto complessi per i fluidi non-newtoniani.

Qual è la differenza tra tensione superficiale e viscosità? • La tensione di superficie può essere considerata come un incidente che si verifica nei liquidi a causa delle forze intermolecolari squilibrate, mentre la viscosità si verifica a causa delle forze sulle molecole in movimento. • La tensione superficiale è presente sia in fluidi in movimento che in movimento, ma la viscosità appare solo nei fluidi in movimento.