Viskozita

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)

Aktuální verze z 14. 8. 2022, 14:54

Viskozita (také vazkost) je fyzikální veličina, udávající poměr mezi tečným napětím a změnou rychlosti v závislosti na vzdálenosti mezi sousedními vrstvami při proudění skutečné kapaliny. Viskozita je veličina charakterizující vnitřní tření a závisí především na přitažlivých silách mezi částicemi. Kapaliny s větší přitažlivou silou mají větší viskozitu, větší viskozita znamená větší brždění pohybu kapaliny nebo těles v kapalině. Pro ideální kapalinu má viskozita nulovou hodnotu. Kapaliny s nenulovou viskozitou se označují jako viskozní (vazké).

Značení

Symbol dynamické viskozity: η
Základní jednotka SI: newton sekunda na metr čtvereční, značka jednotky: Nsm^-2, ekvivalentně též Pascal . sekunda, jednotka Pa.s

Výpočet

Vnitřní tření závislé na gradientu rychlosti vztahem

\(\tau = \eta\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}\),

kde \(\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}\) označuje gradient (růst) rychlosti ve směru kolmém na rychlost, \(\tau\) je tečné napětí a \(\eta\) se nazývá součinitel viskozity (vnitřního tření) nebo dynamická viskozita (vazkost). Převrácená hodnota dynamické viskozity se nazývá tekutost

\(\varphi = \frac{1}{\eta}\)

Podíl dynamické viskozity a hustoty kapaliny se označuje jako součinitel kinematické viskozity nebo kinematická viskozita (vazkost)

\(\nu = \frac{\eta}{\rho}\)

Uvedený vztah pro dynamickou viskozitu pochází od Newtona a platí pro velkou většinu kapalin (i plynů). Takové tekutiny se nazývají newtonské tekutiny. Dynamická viskozita u nich nezávisí na gradientu rychlosti. Existují však také anomální tekutiny, u nichž je viskozita na gradientu rychlosti závislá. Takové kapaliny se nazývají nenewtonské.

Viskozita plynů

U plynů lze viskozitu považovat za nezávislou na tlaku plynu (s výjimkou velmi nízkých a velmi vysokých tlaků). Viskozita plynů stoupá s rostoucí teplotou, čímž se odlišuje od viskozity kapalin, u nichž viskozita s rostoucí teplotou klesá. Pro popis závislosti dynamické viskozity plynů na teplotě lze použít tzv. Sutherlandův vzorec

\(\eta = A\frac{\sqrt{T}}{1+\frac{C}{T}}\),

kde \(T\) je absolutní teplota a \(A, C\) jsou látkové konstanty.

Vlastnosti

Viskozita klesá s rostoucí teplotou a roste s rostoucím tlakem. Vliv tlaku je však obvykle zanedbatelný.

Přehled hodnot dynamických viskozit pro různé kapaliny (při 20°C)

Látka	Viskozita
voda	0,001 Nsm^-2
benzín	0,00053 Nsm^-2
etanol (líh)	0,0012 Nsm^-2
glycerín	1,48 Nsm^-2
olej	0,00149 Nsm^-2

Kinematická viskozita kapalin při 18°C

Látka	Kinematická viskozita υ (m²/s)
voda	1,06.10^-6
benzen	7,65.10^-6
benzín	7,65.10^-7
glycerín	1,314.10^-3
chloroform	3,89.10^-6
nitrobenzen	1,72.10^-5
topný olej	5,2.10^-5
motorový olej	9,4.10^-5
rtuť	1,16.10^-7
petrolej	2,06.10^-6

Závislost hodnot kinematické viskozity vody na teplotě

Teplota °	υ (m²/s	Teplota °	υ (m²/s
0	1,79.10^-6	30	0,801.10^-6
5	1,525.10^-6	40	0,66.10^-6
10	1,317.10^-6	50	0,52.10^-6
12	1,246.10^-6	60	0,48.10^-6
15	1,151.10^-6	70	0,42.10^-6
18	1,067.10^-6	80	0,37.10^-6
20	1,016.10^-6	100	0,29.10^-6

Závislost kinematické viskozity vody na teplotě lze vyjádřit vztahem:

\(\nu = \frac {1.79 \cdot {10^-6}}{1+0.0337 \cdot {T}+0.000221 \cdot {T^2}}\)

kde \(T\) je teplota vody ve °C

Související články

Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii

@@ Řádka 8: / Řádka 8: @@
 {{viz též|Newtonův zákon viskozity}}
 Vnitřní tření závislé na [[gradient]]u rychlosti vztahem
-:<big>\(\tau = \eta\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}</math>,
+:<big>\(\tau = \eta\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}\)</big>,
-kde <big>\(\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}</math> označuje gradient (růst) rychlosti ve směru [[kolmost|kolmém]] na rychlost, <big>\(\tau</math> je [[tečné napětí]] a <big>\(\eta</math> se nazývá '''součinitel viskozity (vnitřního tření)''' nebo '''dynamická viskozita (vazkost)'''.
+kde <big>\(\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}y}\)</big> označuje gradient (růst) rychlosti ve směru [[kolmost|kolmém]] na rychlost, <big>\(\tau\)</big> je [[tečné napětí]] a <big>\(\eta\)</big> se nazývá '''součinitel viskozity (vnitřního tření)''' nebo '''dynamická viskozita (vazkost)'''.
 Převrácená hodnota dynamické viskozity se nazývá '''[[tekutost]]'''
-:<big>\(\varphi = \frac{1}{\eta}</math>
+:<big>\(\varphi = \frac{1}{\eta}\)</big>
 [[Podíl]] dynamické viskozity a [[hustota|hustoty]] kapaliny se označuje jako '''součinitel kinematické viskozity''' nebo '''kinematická viskozita (vazkost)'''
-:<big>\(\nu = \frac{\eta}{\rho}</math>
+:<big>\(\nu = \frac{\eta}{\rho}\)</big>
 Uvedený vztah pro dynamickou viskozitu pochází od [[Isaac Newton|Newtona]] a platí pro velkou většinu kapalin (i [[plyn|plynů]]). Takové tekutiny se nazývají [[newtonská tekutina|newtonské tekutiny]]. Dynamická viskozita u nich nezávisí na gradientu rychlosti. Existují však také anomální tekutiny, u nichž je viskozita na gradientu rychlosti závislá. Takové kapaliny se nazývají [[nenewtonská tekutina|nenewtonské]].
 ==Viskozita plynů==
 U [[plyn]]ů lze viskozitu považovat za nezávislou na [[tlak]]u plynu (s výjimkou velmi nízkých a velmi vysokých tlaků). Viskozita plynů stoupá s rostoucí [[teplota|teplotou]], čímž se odlišuje od viskozity kapalin, u nichž viskozita s rostoucí teplotou klesá.
 Pro popis závislosti ''dynamické viskozity'' plynů na teplotě lze použít tzv. '''Sutherlandův vzorec'''
-:<big>\(\eta = A\frac{\sqrt{T}}{1+\frac{C}{T}}</math>,
+:<big>\(\eta = A\frac{\sqrt{T}}{1+\frac{C}{T}}\)</big>,
-kde <big>\(T</math> je [[absolutní teplota]] a <big>\(A, C</math> jsou ''látkové konstanty''.
+kde <big>\(T\)</big> je [[absolutní teplota]] a <big>\(A, C\)</big> jsou ''látkové konstanty''.
 ==Vlastnosti==
 Viskozita klesá s rostoucí [[teplota|teplotou]] a roste s rostoucím [[tlak|tlakem]]. Vliv tlaku je však obvykle zanedbatelný.
@@ Řádka 123: / Řádka 123: @@
 |}
 Závislost kinematické viskozity vody na teplotě lze vyjádřit vztahem:
-: <big>\(\nu = \frac {1.79 \cdot {10^-6}}{1+0.0337 \cdot {T}+0.000221 \cdot {T^2}}</math>
+: <big>\(\nu = \frac {1.79 \cdot {10^-6}}{1+0.0337 \cdot {T}+0.000221 \cdot {T^2}}\)</big>
-kde <big>\(T</math> je teplota vody ve °C
+kde <big>\(T\)</big> je teplota vody ve °C
 == Související články ==
 *[[Mechanika tekutin]]