Viskozite: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
Khutuck Bot (mesaj | katkılar) k Bot:Otomatik yönlendirme düzeltmesi. |
Değişiklik özeti yok |
||
1. satır:
[[Dosya:Viscosity.gif|thumb|Akmazlık değeri daha yüksek olan gri sıvı ve düşük akmazlık değeri olan renksiz sıvı.]]
'''Kıvamlılık''', '''akarlık''' ya da '''viskozite''', bir [[akışkan]]ın, [[yüzey gerilimi]] altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Akışkanın akmaya karşı gösterdiği iç direnç olarak da tanımlanabilir. Süper akışkanlar hariç tüm gerçek akışkanlar [[yüzey gerilimi|yüzey gerilimine]] karşı direnç gösterirler. Öte yandan, yüzey gerilimine hiç direnç göstermeyen bir akışkan "ideal akışkan" olarak adlandırılır.
== Newton kuramı ==
Genellikle herhangi bir akış esnasında akışkanın tabakaları farklı hızlarda hareket ederler ve akışkanın akmazlığı, uygulanan kuvvete karşı direnç gösteren tabakalar arasındaki yüzey gerilimlerinden dolayı ortaya çıkar.
[[Isaac Newton]]'un öne sürdüğü üzere, laminer ve paralel bir akışta, tabakalar arasındaki yüzey gerilimi (τ) bu tabakalara dik yöndeki hız gradyeni (∂''u''/∂''y'') ile orantılıdır.
:<math>\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}</math>
Buradaki μ sabiti, ''akmazlık değişmezi'', ''akmazlık'', veya ''durağan akmazlık'' olarak bilinir. Su ve gazların çoğu Newton yasasına uyarlar ve [[Newtonyen akışkanlar]] olarak adlandırılırlar. [[Newtonyen olmayan akışkanlar]]da ise, yüzey gerilimi ile hız gradyeni arasındaki basit lineer (doğrusal) ilişki çok daha karmaşık bir hal alır.
Pek çok durumda akmazlık kuvvetlerin [[eylemsizlik]] kuvvetlerine olan oranı ile ilgilenilir. Atalet kuvvetlerinin akışkanın yoğunluğu (ρ) ile karakterize edildiği bilindiğinden bu oran '''kinematik akmazlık''' olarak adlandırılır ve gösterimi:
:<math>\nu = \frac {\mu} {\rho}</math>
şeklindedir.
Viskozite genellikle farklı viskozimetrelerle ve 25 °C'de ölçülür. Bazı akışkanların viskozitesi, geniş bir yüzey gerilimi aralığında sabittir. Viskozitesi sabit olmayan akışkanlar Newtoyen olmayan akışkanlar olarak adlandırılır.
=== Birimler ===
==== Akmazlık (dinamik akmazlık): <math>{\mu}</math> ====
Dinamik akmazlığın [[SI]] birimi (Yunan sembol: <math>{\mu}</math>) [[pascal]]-[[saniye]] (Pa·s) olup 1 [[kilogram|kg]]·m<sup>−1</sup>·s<sup>−1</sup> ye eşdeğerdir.
Dinamik akmazlığın [[cgs]] birimi, [[Jean Louis Marie Poiseuille]] adına ithafen ''poise'' (P) dır. Genellikle yüzde birlik miktarı olan ''centipoise'' (cP) kullanılır. Örneğin suyun akmazlığı 20 °C'de 1.0020 cP dir.
: 1 poise = 100 centipoise = 1 g·[[centimetre|cm]]<sup>−1</sup>·s<sup>−1</sup> = 0.1 Pa·s. [http://www.iupac.org/goldbook/P04705.pdf#search=%22poise%20iupac%22 (Tanımı için bakınız.)]
: 1 centipoise = 0.001 Pa·s.
====Kinematik akmazlık: <math>\nu = {\mu} / {\rho}</math>====
Kinematik akmazlığın (Yunan sembol: <math>{\nu}</math>) SI birimi (m<sup>2</sup>·s<sup>−1</sup>) dir. Kinematik akmazlığın cgs birimi [[George Gabriel Stokes]]'un adına ithafen ''[[stokes]]'' olup S veya St şeklinde kısaltılır. Bazen ''centistokes'' (cS veya cSt) şeklinde de kullanılabilir.
: 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm<sup>2</sup>·s<sup>−1</sup> = 0.0001 m<sup>2</sup>·s<sup>−1</sup>.
Kinematik ve dinamik akmazlık arasındaki dönüşüm ise <math>\nu \rho = \mu</math> şeklinde verilir ve eğer <math>\nu</math> = 1 St ise
:μ = ν ρ = 0.1 kg·m<sup>−1</sup>s<sup>−1</sup>·(ρ/(g/cm<sup>3</sup>)) = 0.1 poise·(ρ/(g/cm<sup>3</sup>)). [http://www.google.com/search?q=0.0001+m%5E2%2Fs+*+1g%2Fcc&btnG=Search]
=== Gazlar ===
Gazların viskozitesi, akış tabakaları arasında momentum taşınımını sağlayan moleküler difüzyondan kaynaklanır. Gazların kinetik teorisi, gazların viskozitesinin (teorinin uygulandığı rejim içinde geçerli olmak üzere) doğru olarak tahminine yardımcı olur:
* Viskozite düşük ve orta basınç değerlerinde basınçtan etkilenmez fakat yüksek basınç altında yoğunluğu arttığı için basınçla birlikte vizkozitesi artar
* Viskozite, sıcaklık arttıkça artar
=== Sıvılar ===
Sıvılarda, moleküller arasındaki ilave kuvvetler önemli hale gelir. Bu durumda yüzey gerilimine ilaveler olacaktır ki olgu bugün dahi tartışmalıdır. Dolayısıyla, sıvılarda:
* Viskozite basınçtan bağımsızdır (çok yüksek basınçlar hariç) ve
* Viskozite, sıcaklık arttıkça azalır (örneğin, sıcaklık 0 °C den 100 °C çıktığında, suyun viskozitesi 1.79 cP den 0.28 cP ye düşer).
Sıvıların dinamik viskozitesi, gazların dinamik viskozitesinden birkaç on kat daha büyüktür.
=== Havanın akmazlığı ===
Havanın viskozitesi sıcaklığa bağımlı olup 15.0 °C'de 1.78 × 10<sup>-5</sup> kg/m.s dir.
=== Suyun akmazlığı ===
Suyun viskozitesi 8.90 × 10<sup>-4</sup> Pa•s veya 8.90 × 10<sup>-3</sup> dyne-sec/cm<sup>2</sup> dir (25 °C'de).
=== Değişik türdeki malzemelerin akmazlığı ===
[[Dosya:Drop_0.jpg|thumb|right|200px|Su ve sütün viskozitesine ilişkin bir örnek. Daha yüksek viskoziteye sahip sıvılar bu tür sıçrama göstermezler.]]
Dinamik viskozitenin sıcaklıkla değişimini hesaplamak amacıyla '''Sutherland formülü''' (Crane, 1988) kullanılabilir:
<math> {\mu} = {\mu}_o \frac {To+C} {T + C} \left (\frac {T} {T_o} \right )^{3/2} </math>
burada:
* <math>{\mu}</math> = T sıcaklığındaki viskozite değeri (Pa/s)
* <math>{\mu}_o</math> = referans sıcaklığı T<sub>o</sub> da referans viskozite değeri (Pa/s)
* <math>T</math> = Kelvin cinsinden sıcaklık
* <math>T_o</math> = Kelvin cinsinden referans sıcaklığı
* <math>C</math> = Sutherland sabiti'dir.
0 < T < 555K arasındaki sıcaklıklar için geçerlidir.
Bazı gazlar için Sutherland sabiti ve referans sıcaklığı değerleri:
{| class="wikitable"
|- bgcolor="#efefef"
! Gaz
! <math>C</math>
! <math>T_o</math>
! <math>{\mu}_o</math>
|-
|
| -
| K
| Pa/s
|-
| [[hava]]
| 120
| 291.15
| 0.00001827
|-
| [[azot]]
| 111
| 300.55
| 0.00001781
|-
| [[oksijen]]
| 127
| 292.25
| 0.00002018
|-
| [[karbondioksit]]
| 240
| 293.15
| 0.0000148
|-
| [[karbonmonoksit]]
| 118
| 288.15
| 0.0000172
|-
| [[hidrojen]]
| 72
| 293.85
| 0.00000876
|-
| [[amonyak]]
| 370
| 293.15
| 0.00000982
|-
| [[kükürtdioksit]]
| 416
| 293.65
| 0.00001254
|}
Bazı Newtonyen akışkanların dinamik viskozite değerleri aşağıda verilmektedir.
[[Gaz]]lar (0 °C'de):
{| class="wikitable"
|- bgcolor="#efefef"
!
!viskozite (Pa·s)
|-
|[[hidrojen]]
|8.4 × 10<sup>-6</sup>
|-
|[[hava]]
|17.4 × 10<sup>-6</sup>
|-
|[[ksenon]]
|21.2 × 10<sup>-6</sup>
|}
[[Sıvı]]lar (25 °C'de):
{| class="wikitable"
|- bgcolor="#efefef"
!
!viskozite (Pa·s)
|-
|[[etanol]]
|<sup>a</sup> 1.074 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[aseton]]
|<sup>a</sup> 0.306 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[metanol]]
|<sup>a</sup> 0.544 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[propanol]]
|<sup>a</sup> 1.945 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[benzen]]
|<sup>a</sup> 0.604 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[nitrobenzen]]
|<sup>a</sup> 1.863 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[cıva]]
|<sup>a</sup> 1.526 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[sülfürik asit]]
|<sup>a</sup> 24.2 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[gliserol]]
|<sup>a</sup> 934 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[zeytin yağı]]
|81 × 10<sup>-3</sup>
|-
|[[cam]]
|10<sup>40</sup>
|}
<sup>a</sup> Kaynak: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 73. basım, [[1992]]-[[1993]].
Daha detaylı bir tabloya [http://xtronics.com/reference/viscosity.htm buradan] ulaşılabilir.
== [[Akışkanlık]] ==
Viskozitenin tersi ''akışkanlık'' tır ve genellikle φ (= 1/μ) veya F (= 1/η) ile gösterilir. Birimi poise'ın tersi olup ([[centimetre|cm]]·[[second|s]]·[[gram|g]]<sup>-1</sup>), ''rhe'' olarak okunur. Mühendislik uygulamalarında nadiren kullanılır..
== Dış bağlantılar ==
* [http://www-rcf.usc.edu/~alexeenk/GDT/index.html Gas Dynamics Toolbox (İng.)] VHS modelini kullanarak gaz karışımlarının viskozitesini hesaplamak
* [http://xtronics.com/reference/viscosity.htm Viskozite sayfası (İng.)] Viskozitelerine göre sıralanmış maddeler içeren bir tablo
* [http://www.birimcevir.com/viskozite-olculeri/dinamik-viskozite-birimleri.aspx Dinamik Viskozite Birimleri Çevirici] Dinamik Viskozite birimlerinin çevirilerini gerçekleştirebileceğiniz bir kaynak
* [http://www.rheotec.de/en/?doc=products-index RheoTec] Kinematik, Dinamik Viskozite
[[Kategori:Akmazlık| ]]
[[Kategori:Subilim]]
[[af:Viskositeit]]
[[ar:لزوجة]]
[[bg:Вискозитет]]
[[bn:সান্দ্রতা]]
[[bs:Viskoznost]]
[[ca:Viscositat]]
[[cs:Viskozita]]
[[cy:Gwasgedd]]
[[da:Viskositet]]
[[de:Viskosität]]
[[el:Ιξώδες]]
[[en:Viscosity]]
[[eo:Viskozeco]]
[[es:Viscosidad]]
[[et:Viskoossus]]
[[eu:Biskositate zinematiko]]
[[fa:گرانروی]]
[[fi:Viskositeetti]]
[[fr:Viscosité]]
[[he:צמיגות]]
[[hi:श्यानता]]
[[hr:Viskoznost]]
[[ht:Viskozite]]
[[hu:Viszkozitás]]
[[id:Viskositas]]
[[is:Seigja]]
[[it:Viscosità]]
[[ja:粘度]]
[[ko:점성]]
[[lb:Viskositéit]]
[[lt:Klampumas]]
[[lv:Viskozitāte]]
[[ms:Kelikatan]]
[[nl:Viscositeit]]
[[nn:Viskositet]]
[[no:Viskositet]]
[[pl:Lepkość]]
[[pt:Viscosidade]]
[[ro:Viscozitate]]
[[ru:Вязкость]]
[[simple:Viscosity]]
[[sk:Viskozita]]
[[sl:Viskoznost]]
[[sv:Viskositet]]
[[ta:பிசுக்குமை]]
[[th:ความหนืด]]
[[uk:В'язкість]]
[[ur:لزوجت]]
[[vi:Độ nhớt]]
[[zh:黏度]]
| |||