Hvordan ændrer temperaturen viskositeten og overfladespændingen af ​​en væske?

Viskositet og overfladespænding er to fysiske egenskaber ved en væske. Viskositet er målet for, hvor modstandsdygtigt det er at flyde en væske, mens overfladespænding er defineret som, hvor modstandsdyktig overfladen af ​​en væske er at penetrere. Både viskositet og overfladespænding påvirkes af ændringer i temperaturen.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Når temperaturen stiger, mister væsker viskositeten og reducerer overfladespændingen - i det væsentlige bliver mere "løbende" end de ville være i køligere temps.

Hvad er viskositet?

Viskositet bestemmes af det tidspunkt, hvor det tager en given mængde væske at strømme gennem et instrument kaldet et viskosimeterrør; i det væsentlige et smalt rør. Et godt eksempel på viskositet er flydende strøm gennem et strå: vand, der har en lav viskositet, vil strømme mere frit end honning, der har en høj viskositet. Væsker som honning har en højere viskositet, fordi de indeholder mere komplekse molekylære strukturer; mens vand består af enkle hydrogen- og oxygenbindinger, indeholder honning også sukker.

Viskositet og temperatur

Når en væske opvarmes, bliver dens molekyler spændt og begynder at bevæge sig. Energien i denne bevægelse er nok til at overvinde de kræfter, som binder molekylerne sammen, så væsken bliver mere flydende og nedsætter dens viskositet. For eksempel, når sirup er kold, har den en høj viskositet og kan være svært at hælde. Når det opvarmes i en mikrobølgeovn, falder viskositeten og sirupen strømmer mere frit.

Hvad er overfladespænding?

Overfladespænding er, hvad der gør det muligt at flyde en nål i en kop vand, eller for vand-skimming insekter at glide over overfladen af ​​en sø. Molekylerne på overfladen af ​​en væske er bundet til molekylerne ved siden af ​​og under dem, men har ikke noget over dem for at afbalancere disse attraktive kræfter. På grund af denne ubalance bliver molekylerne på overfladen af ​​væsken trukket stærkere til dem omkring den, hvilket skaber et ark af tæt bundet molekyler på overfladen af ​​væsken.

Overfladespænding og temperatur

Når temperaturen af ​​en væske stiger, falder dens overfladespænding. Når vandet opvarmes, forstyrrer dets molekylers bevægelse de ubalancerede kræfter på overfladen af ​​vandet og svækker dets arklignende barriere af tæt bundet molekyler, hvorved overfladespændingen sænkes. Derfor er varmt vand mere effektiv ved rengøring; dens lave overfladespænding gør det lettere at trænge ind i fibrene i et materiale som stof og vaske væk pletter.