Hvordan viskositet af væske afhænger af temperaturen?

Væskens viskositet er dens modstand mod strømning. Det er i det væsentlige et mål for, hvor "tyk" eller "tynd" en væske er. Sådan ændres viskositet med temperatur:

Generel regel: Viskositet falder, når temperaturen stiger.

Forklaring:

* molekylær bevægelse: Når temperaturen øges, forstærkes molekyler inden for en flydende mere kinetisk energi. Denne øgede energi får dem til at bevæge sig hurtigere og vibrere mere kraftigt.

* Intermolekylære kræfter: Molekylerne i en væske holdes sammen af ​​intermolekylære kræfter (som brintbindinger, van der Waals -styrker). Øget molekylær bevægelse svækker disse kræfter, hvilket gør det lettere for molekyler at glide forbi hinanden.

* Nedsat modstand: Denne svækkelse af intermolekylære kræfter fører til et fald i væskens modstand mod strømning, hvilket resulterer i lavere viskositet.

Undtagelser og overvejelser:

* vand er en bemærkelsesværdig undtagelse: Mens viskositet generelt falder med temperaturen, har vand en usædvanlig opførsel. Dens viskositet falder med temperaturen indtil ca. 4 ° C, derefter begynder det at stige igen. Dette skyldes den unikke struktur af vandmolekyler og dannelsen af ​​brintbindinger.

* ikke-Newtonian væsker: Nogle væsker opfører sig ikke i henhold til denne generelle regel. De kaldes ikke-Newtonian-væsker, og deres viskositet kan påvirkes af faktorer som forskydningsspænding (kraft påført væsken) og tid.

Ansøgninger:

At forstå forholdet mellem temperaturviskositet er afgørende i mange anvendelser:

* Industrielle processer: Fremstilling, kemisk behandling og fødevareproduktion er ofte afhængige af at kontrollere viskositeten.

* smøring: Smørolier bliver tyndere ved højere temperaturer, hvilket påvirker deres effektivitet.

* Fluiddynamik: Det er vigtigt at forstå væskens viskositet i design af systemer, der involverer væskestrøm, som pumper og rørledninger.

Kortfattet: Når temperaturen på en væske øges, falder dens viskositet generelt på grund af øget molekylær bevægelse og svækkelse af intermolekylære kræfter. Imidlertid findes der undtagelser, og visse væsker kan udvise forskellige forhold mellem viskositetstemperaturer.