Perbedaan antara tegangan permukaan dan viskositas

Tegangan permukaan vs viskositas

Viskositas dan tegangan permukaan adalah dua fenomena yang sangat penting mengenai mekanika dan statika cairan. Bidang seperti hidrodinamika, aerodinamika dan bahkan penerbangan dipengaruhi oleh konsekuensi dari fenomena ini. Sangat penting untuk memiliki pengetahuan yang baik dalam fenomena ini untuk unggul di bidang seperti itu. Artikel ini akan membandingkan viskositas dan tegangan permukaan dan menyajikan perbedaan antara keduanya.

Apa itu tegangan permukaan?

Pertimbangkan cairan yang homogen. Setiap molekul di bagian tengah cairan akan memiliki jumlah kekuatan yang persis sama yang menariknya ke setiap sisi. Molekul di sekitarnya menarik molekul pusat secara seragam di setiap arah. Sekarang pertimbangkan molekul permukaan. Itu hanya memiliki kekuatan yang bertindak atasnya menuju cairan. Gaya perekat udara - cair bahkan tidak sekuat gaya kohesif cair - cairan. Oleh karena itu, molekul permukaan tertarik ke pusat cairan, menciptakan lapisan molekul yang dikemas. Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai film tipis pada cairan. Jika kita mengambil contoh kehidupan nyata dari peng Strider air, itu menggunakan film tipis ini untuk menempatkan dirinya di permukaan air. Itu meluncur di lapisan ini. Jika bukan karena lapisan ini, itu akan segera tenggelam. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya yang sejajar dengan permukaan tegak lurus terhadap garis panjang satuan yang ditarik di permukaan. Unit tegangan permukaan adalah nm^-1. Tegangan permukaan juga didefinisikan sebagai energi per satuan luas. Ini juga memberi ketegangan permukaan unit baru JM^-2. Tegangan permukaan, yang terjadi antara dua cairan yang tidak bercampur, dikenal sebagai tegangan antarmuka.

Apa itu viskositas?

Viskositas didefinisikan sebagai ukuran resistensi cairan, yang dideformasi oleh tegangan geser atau tegangan tarik. Dengan kata yang lebih umum, viskositas adalah "gesekan internal" dari cairan. Itu juga disebut ketebalan cairan. Viskositas hanyalah gesekan antara dua lapisan cairan ketika dua lapisan bergerak relatif satu sama lain. Sir Isaac Newton adalah pelopor dalam mekanika cairan. Dia mendalilkan bahwa, untuk cairan Newtonian, tekanan geser di antara lapisan -lapisan itu sebanding dengan gradien kecepatan dalam arah yang tegak lurus terhadap lapisan. Konstanta proporsional (faktor proporsionalitas) yang digunakan di sini adalah viskositas cairan. Viskositas biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani "µ". Viskositas cairan dapat diukur dengan menggunakan viskometer dan rheometer. Unit viskositas adalah pascal-seconds (atau NM^-2S). Sistem CGS menggunakan unit "Poise" yang dinamai setelah Jean Louis Marie Poiseuille untuk mengukur viskositas. Viskositas cairan juga dapat diukur dengan beberapa percobaan. Viskositas cairan tergantung pada suhu. Viskositasnya berkurang seiring dengan meningkatnya suhu.

τ = μ ∂u/∂y

Persamaan dan model viskositas sangat kompleks untuk cairan non-Newtonian.