Langkau ke kandungan
Sainsuntuk Semua
Fizik / Mekanik Bendalir

Kelikatan dan Aliran Bendalir

Istilah utama: kelikatanSebutan: ke-li-kat-anBahasa Inggeris: viscosity

Kelikatan mengukur rintangan dalaman bendalir terhadap ubah bentuk dan membantu menerangkan mengapa sesetengah bendalir lebih sukar mengalir berbanding yang lain.

Air mengalir dengan mudah, manakala madu biasanya mengalir lebih perlahan pada suhu bilik. Perbezaan ini berkait dengan , iaitu sifat yang menggambarkan rintangan terhadap gerakan relatif antara lapisan bendalir apabila bendalir berubah bentuk atau mengalir.

Lapisan bendalir boleh bergerak pada kelajuan berbeza

Dalam melalui paip, bendalir boleh dibayangkan bergerak dalam lapisan yang tersusun. Interaksi antara lapisan menghasilkan apabila satu lapisan bergerak relatif terhadap lapisan lain. Bagi , ricih berkadar dengan kadar perubahan merentasi lapisan, dan pemalar perkadarannya ialah .

Nota Istilahaliran laminar: Aliran tersusun apabila lapisan bendalir bergerak tanpa pencampuran besar akibat pusaran.

Kelikatan bukan sekadar ukuran sama ada sesuatu cecair terasa pekat. Kelikatan mempunyai takrif mekanik yang boleh diukur. Unit SI bagi kelikatan dinamik ialah pascal saat (Pa·s). Nilainya boleh sangat berbeza antara bendalir dan boleh berubah apabila suhu berubah.

Dua bendalir Newtonian di antara dua plat dengan tegasan ricih dan jarak plat yang sama: kelikatan lebih rendah memberi kecerunan halaju lebih curam, kelikatan lebih tinggi memberi kecerunan lebih landai. Kelikatan bukan ketumpatan. Model konsep, tiada nilai angka.

Suhu mempengaruhi kelikatan

Bagi banyak cecair, kelikatan menurun apabila suhu meningkat. Air, minyak dan banyak cecair lain mengalir lebih mudah apabila dipanaskan dalam julat keadaan biasa. Gas menunjukkan tingkah laku yang berbeza apabila suhu berubah, jadi aturan mudah untuk cecair tidak patut digeneralisasikan kepada semua bendalir.

Dalam aliran laminar mantap bendalir Newtonian melalui paip bulat, halaju ialah sifar di dinding (syarat tanpa gelincir) dan terbesar di tengah, dengan profil parabola. Bagi banyak cecair kelikatan menurun apabila suhu meningkat, manakala bagi gas kelikatan lazimnya meningkat; lengkung suhu hanyalah kecenderungan umum yang bergantung pada bahan. Skematik, tiada nilai angka.

Kelikatan menambah rintangan terhadap aliran dalam paip

Untuk aliran laminar bendalir Newtonian melalui tiub silinder panjang, hukum Poiseuille menunjukkan bahawa kadar aliran meningkat apabila meningkat dan berkurang apabila kelikatan atau panjang tiub meningkat. Jejari tiub mempunyai kesan yang sangat besar kerana kadar aliran dalam model ini berkadar dengan kuasa empat jejari.

Tidak semua aliran mematuhi model mudah

Hukum Poiseuille memerlukan andaian tertentu, termasuk aliran laminar dan geometri tiub yang sesuai. melibatkan dan pencampuran yang lebih rumit. Sesetengah bendalir pula bukan Newtonian, maka kelikatan berkesannya boleh berubah mengikut kadar ricih atau sejarah aliran.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?

Uji KefahamanSoalan 1 daripada 3

Apakah yang diterangkan oleh kelikatan dinamik?

Lihat Juga
Versi diterbitkan: