Ιξώδες vs Πυκνότητα
Το ιξώδες και η πυκνότητα είναι δύο ιδιότητες των υγρών και των αερίων (ή αναφέρονται ως υγρά). Είναι πολύ χρήσιμα φυσικά μεγέθη όταν πρόκειται για την περιγραφή της στατικής και δυναμικής αυτών των ουσιών. Το ιξώδες και η πυκνότητα από μόνα τους μπορούν να περιγράψουν περισσότερες από τις μισές ιδιότητες ενός ρευστού.
Ιξώδες
Ιξώδες ορίζεται ως το μέτρο της αντίστασης ενός ρευστού που παραμορφώνεται είτε από διατμητική τάση είτε από τάση εφελκυσμού. Με πιο κοινά λόγια, το ιξώδες είναι η «εσωτερική τριβή» ενός ρευστού. Αναφέρεται επίσης ως το πάχος ενός ρευστού. Το ιξώδες είναι απλώς η τριβή μεταξύ δύο στρωμάτων ενός ρευστού όταν τα δύο στρώματα κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Ο Sir Isaac Newton ήταν πρωτοπόρος στη μηχανική των ρευστών. Υπέθεσε ότι, για ένα Νευτώνειο ρευστό, η διατμητική τάση μεταξύ των στρωμάτων είναι ανάλογη με την κλίση της ταχύτητας στην κατεύθυνση κάθετη στα στρώματα. Η αναλογική σταθερά (συντελεστής αναλογικότητας) που χρησιμοποιείται εδώ είναι το ιξώδες του ρευστού. Το ιξώδες συνήθως υποδηλώνεται με το ελληνικό γράμμα «μ». Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας Ιξωδόμετρα και Ρεόμετρα. Οι μονάδες ιξώδους είναι Pascal-seconds (ή Nm-2s). Το σύστημα cgs χρησιμοποιεί τη μονάδα «poise», που πήρε το όνομά του από τον Jean Louis Marie Poiseuille, για τη μέτρηση του ιξώδους. Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί επίσης να μετρηθεί με διάφορα πειράματα. Το ιξώδες ενός ρευστού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Το ιξώδες μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία.
Οι εξισώσεις και τα μοντέλα ιξώδους είναι πολύ περίπλοκα για μη νευτώνεια ρευστά.
Πυκνότητα
Η
Πυκνότητα ορίζεται ως μάζα ανά μονάδα όγκου. Η πυκνότητα παίζει ζωτικό ρόλο στη μηχανική των ρευστών. Γεγονότα όπως η ώθηση προς τα πάνω εξαρτώνται από την πυκνότητα. Η πυκνότητα είναι αυτό που συνήθως αποκαλούμε "βάρος" ενός υγρού. Η πυκνότητα είναι μια έννοια με την οποία είμαστε πραγματικά εξοικειωμένοι. Μπορεί να ληφθεί από την απλή εξίσωση πυκνότητα=μάζα/όγκος. Οι μονάδες του είναι Kgm-3
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ιξώδους και Πυκνότητας;
Ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι το ιξώδες και η πυκνότητα είναι και τα δύο το ίδιο πράγμα που εκφράζεται με διαφορετικές μορφές, είναι δύο πραγματικά διαφορετικές έννοιες. Η πυκνότητα είναι μια μέτρηση του μοριακού βάρους της σύνθεσης. Με πιο απλά λόγια, πυκνότητα=αριθμός μορίων x μοριακό βάρος/όγκος που καταλαμβάνεται, ενώ το ιξώδες είναι μια μέτρηση των διαμοριακών δυνάμεων και των μορφών των μορίων. Το ιξώδες σας λέει την «τριβή» μεταξύ δύο στρωμάτων του δεδομένου ρευστού, ενώ η πυκνότητα ποικίλλει ελαφρώς με τη θερμοκρασία, το ιξώδες αλλάζει γρήγορα. Τόσο η πυκνότητα όσο και το ιξώδες μειώνονται με τη θερμοκρασία, αλλά το ιξώδες έχει ως επί το πλείστον μια εκθετική σχέση με τη θερμοκρασία. Η πυκνότητα έχει μια γραμμική σχέση. Αυτή η σχέση ιξώδους θερμοκρασίας είναι η βάση της τεχνολογίας λιπαντικών αυτοκινήτων.
Το ιξώδες και η πυκνότητα είναι δύο διαφορετικά φυσικά φαινόμενα που εξαρτώνται από εντελώς διαφορετικές πτυχές. Η κοινή παρανόηση ότι «τα βαρύτερα υγρά είναι πιο ιξώδη» πρέπει να παραλειφθεί.
