Viskositeetti vs tiheys
Viskositeetti ja tiheys ovat nesteiden ja kaasujen (tai nesteiksi kutsuttujen) kahta ominaisuutta. Ne ovat erittäin hyödyllisiä fyysisiä määriä näiden aineiden staattisen ja dynamiikan kuvaamisessa. Viskositeetti ja tiheys yksin voivat kuvata yli puolet nesteen ominaisuuksista.
Viskositeetti
Viskositeetti määritellään joko leikkausjännityksen tai vetojännityksen vaikutuksesta muotoaan muuttavan nesteen vastuksen mittana. Yleisemmin sanottuna viskositeetti on nesteen "sisäinen kitka". Sitä kutsutaan myös nesteen paksuudeksi. Viskositeetti on yksinkertaisesti kitka kahden nestekerroksen välillä, kun kaksi kerrosta liikkuvat suhteessa toisiinsa. Sir Isaac Newton oli nestemekaniikan edelläkävijä. Hän oletti, että newtonilaisen nesteen tapauksessa kerrosten välinen leikkausjännitys on verrannollinen nopeusgradienttiin kerroksia vastaan kohtisuorassa suunnassa. Tässä käytetty suhteellinen vakio (suhteellisuustekijä) on nesteen viskositeetti. Viskositeetti on yleensä merkitty kreikkalaisella kirjaimella "µ". Nesteen viskositeettia voidaan mitata viskosimetrillä ja reometreillä. Viskositeetin yksiköt ovat Pascal-sekunteja (tai Nm-2s). CGS-järjestelmä käyttää Jean Louis Marie Poiseuillen mukaan nimettyä yksikköä "poise" viskositeetin mittaamiseen. Nesteen viskositeettia voidaan myös mitata useilla kokeilla. Nesteen viskositeetti riippuu lämpötilasta. Viskositeetti laskee lämpötilan noustessa.
Viskositeettiyhtälöt ja mallit ovat hyvin monimutkaisia ei-newtonisille nesteille.
Tiheys
Tiheys määritellään massana tilavuusyksikköä kohti. Tiheydellä on tärkeä rooli nestemekaniikassa. Tapahtumat, kuten ylös työntövoima, riippuvat tiheydestä. Tiheys on se, mitä tavallisesti kutsumme nesteen "painoksi". Tiheys on käsite, joka on meille todella tuttu. Se voidaan saada yksinkertaisesta yhtälöstä tiheys=massa/tilavuus. Sen yksiköt ovat Kgm-3
Mitä eroa on viskositeetilla ja tiheydellä?
Vaikka useimmat ihmiset ajattelevat, että viskositeetti ja tiheys ovat molemmat sama asia ilmaistuna eri muodoissa, ne ovat kaksi todella erilaista käsitettä. Tiheys on koostumuksen molekyylipainon mitta. Yksinkertaisemmin sanottuna tiheys=molekyylien lukumäärä x molekyylipaino/varattu tilavuus, kun taas viskositeetti on molekyylien välisten voimien ja molekyylien muotojen mitta. Viskositeetti kertoo tietyn nesteen kahden kerroksen välisen "kitkan", kun taas tiheys vaihtelee hieman lämpötilan mukaan, viskositeetti muuttuu nopeasti. Sekä tiheys että viskositeetti pienenevät lämpötilan myötä, mutta viskositeetilla on enimmäkseen eksponentiaalinen suhde lämpötilaan. Tiheydellä on lineaarinen suhde. Tämä lämpötilaviskositeetin suhde on autovoiteluainetekniikan perusta.
Viskositeetti ja tiheys ovat kaksi erilaista fysikaalista ilmiötä, jotka riippuvat täysin eri näkökohdista. Yleinen väärinkäsitys "raskaammat nesteet ovat viskoosempia" on jätettävä pois.
