Як зменшити в’язкість

Як зменшити в'язкість

Кожна людина хоча б раз мав справу з фарбою або клеєм і при цьому звернув увагу на ряд характерних для цих речовин властивостей, серед яких основне — в’язкість. Проте мало кому відомо, в яких випадках в’язкість речовини збільшується, а в яких — зменшується. На виробництві та в побуті доводиться стикатися з ситуаціями, в яких в’язкість необхідно зменшувати. Здійснити це можна різними способами.

Інструкція

  1. Поняття в’язкості поширюється як на рідині, так і на гази. Причому, в’язкість рідин сильно відрізняється від аналогічної характеристики газів. Вона залежить від цілого ряду параметрів: виду рідини чи газу, температури, тиску, швидкості руху шарів, і т.д.

    В’язкістю називається властивість речовини газу чинити опір одним своїм верствам щодо інших. Таким чином, вона являє собою коефіцієнт пропорційності, який залежить від роду речовини. Якщо цей коефіцієнт великий, значні і сили внутрішнього тертя, які виникають при переміщенні шарів речовини. Вони також залежать від швидкості руху шарів і площі поверхні шару. Сили внутрішнього тертя розраховуються наступним чином:

    F = η * S * Δv / Δx, де η — динамічна в’язкість.
  2. Для закритих джерел течії (труб, ємностей) найчастіше застосовується поняття кінематичної в’язкості. З динамічною в’язкістю вона пов’язана формулою:

    ν = η / ρ, де ρ — щільність рідини.

    Існують два режими течії речовини: ламінарний і турбулентний. При ламінарному русі шари прослизають між собою, а при турбулентному — перемішуються. Якщо речовина відрізняється високою в’язкістю, то частіше за все має місце друга ситуація. Характер руху речовини можна дізнатися за кількістю Рейнольдса:

    Re = ρ * v * d / η = v * d / ν

    При Re <1000 протягом вважається ламінарним, при Re> 2300 — турбулентним.
  3. В’язкість речовини змінюється під впливом ряду зовнішніх чинників. Давно відома залежність цієї характеристики від температури. На гази і рідини вона впливає по-різному. Якщо температура рідини підвищується, то її в’язкість зменшується. У газів ж, навпаки, в’язкість при збільшенні температури зростає. Молекули газу при підвищенні температури починають швидше рухатися, а в рідин спостерігається зворотне явище — вони втрачають енергію міжмолекулярної взаємодії, і, відповідно молекули переміщаються повільніше. Цим і обумовлюється відмінність в’язкості у рідин і газів при одній і тій же температурі. Крім того, важливим фактором, що впливає на в’язкість, є і тиск. В’язкість як рідини, так і газу при підвищенні тиску зростає. Крім цього, в’язкість стрімко зростає і при збільшенні молярної маси речовини. Особливо це помітно у низькомолекулярних рідин. У суспензій в’язкість підвищується при збільшенні обсягу дисперсної фази.
  4. Як вже сказано вище, характер зміни в’язкості під впливом зовнішніх факторів залежить від роду речовини. Так наприклад, при нагріванні масел можливе значне зменшення в’язкості з двох причин: по-перше, олії мають складну молекулярну структуру, а по-друге, позначається вже відзначена залежність в’язкості від температури. Тому для того, щоб знизити в’язкість рідини, перше що потрібно зробити-це підвищити її температуру. Якщо ж мова йде про газ, то температуру для зниження його в’язкості доведеться знижувати.

    Другий спосіб зниження в’язкості речовини — зниження його тиску. Він придатний як для рідин, так і для газів.

    Нарешті, третій спосіб зниження в’язкості — розведення в’язкого речовини менш в’язким. Для багатьох рідких речовин в якості розчинника може бути застосована вода.

    Всі перераховані способи зниження в’язкості можуть бути застосовані відносно речовини як окремо, так і спільно.