|
Название прибора «вискозиметр» (от лат. viscosus – вязкий) подчёркивает, что текучесть и вязкость – взаимосвязанные понятия. Чем больше вязкость, тем меньше текучесть и наоборот. Если, например, перемешивать различные жидкости палочкой или ложкой, то будет возникать сопротивление их движению. Оно возникает при сдвиге одних слоёв жидкости относительно других и называется внутренним трением. Оно объясняется тем, что частицы жидкости подвижны, поэтому передают кинетическую энергию, получаемую от постороннего движущегося предмета, другим частицам. В результате передачи энергии другим, прежде находившимся в покое, слоям жидкости, перемешиваемый слой теряет энергию, получаемую от движущегося предмета. Это и воспринимается нами как сопротивление движению.
В физике вместо понятия «текучесть» чаще используют термин с противоположным значением – вязкость. Под этим понимают способность жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной их части (слоя) относительно другой части (слоя).
|
Рассмотрим движение шарика в жидкости. Слой жидкости, непосредственно прилегающей к шарику, будет перемещаться с той же скоростью, что и шарик: тончайший слой жидкости будет увлекаться движущимся шариком. По мере удаления от него слои жидкости будут перемещаться со всё меньшими скоростями, обращающимися в ноль у неподвижных стенок сосуда. Общая сила трения (сопротивления движению) будет складываться, в основном из сил трения многочисленных (условных) слоёв жидкости друг о друга, а силой трения о шарик можно пренебречь. На этом принципе работают шариковые вискозиметры. Основа их конструкции – шарик, тонущий в трубке с жидкостью. Вискозиметр измеряет время, за которое шарик пройдёт определенное расстояние. Далее по специальным таблицам производят расчёт вязкости.
Вязкость – важная характеристика веществ. Значение вязкости нужно учитывать при перекачивании жидкостей по трубопроводам. Вязкость расплавленных металлов и шлаков весьма существенна в сталелитейном производстве. По вязкости часто судят о готовности или качестве продуктов или полуфабрикатов, поскольку вязкость тесно связана со структурой вещества и отражает те изменения веществ, которые происходят во время технологических процессов.
Вискозиметры применяют в различных областях науки и техники. Например, для измерений вязкости нефти и нефтепродуктов, лекарственных препаратов, крови человека и других жидкостей. Это позволяет косвенно судить о других, не измеряемых столь простым методом, характеристиках исследуемых жидкостей. При этом важно помнить, что вязкость, как и текучесть, сильно меняется при колебаниях температуры. Поэтому измеренния нужно проводить, соблюдая постоянство температуры.
(C) 2013. Мороз Наталья Яковлевна (Пермский край, г. Губаха)
| |