粘度、タイプ、式、係数、特性、測定の定義

粘度の定義

粘度は、流れが液体に与える抵抗の大きさを表すことができる方法です。 ほとんどの粘度計は、ガラス管（毛細管ガラス）を流れる液体の速度を測定するために使用されます。 粘度の別の定義は、液体または流体の粘度を示す尺度です。

粘度は、流れに対する抵抗と密接に関連する流体特性です。 流体の粘度により、他のオブジェクトと一緒に移動する流体のパーツまたはレイヤー間に摩擦が発生します。 発生する抵抗または摩擦は、液体の凝集力の結果です（Yazid、2005）。

粘度は、円筒管を通過する液体の速度を測定することによっても測定できます。 粘度の値は、液体が流れる速度を決定することもできます。

液体では、粘度は液体の分子間の凝集力によって生成される場合と生成される場合があります。 一方、ガスでは、この粘度はガス分子間の衝突の結果として発生または発生します。 液体の粘度は、粘度係数と呼ばれる量によって定量的に決定できます。

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粘度係数

この粘度係数のSI単位は、（Ns / m2 /パスカル秒（Pas）です。 cgs単位（センチメートルグラム秒）およびSIの場合、粘度係数はdyn.s / cm2 = poise（p）です。 粘度はセンチポアズ（cP）で表すこともできます。 1 cP = 1 / 1000P。

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液体の性質

液体の特性は次のとおりです（Wylie、1992）。

• 空間が液体の体積よりも大きい場合、大気と接触して水平な自由表面が形成されます。
• この液体には密度と密度があります。
• この液体は非圧縮性と見なすことができます。
• この液体は粘度（粘度）を持っています。
• これらの液体には、凝集力、接着力、表面張力があります。

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粘度測定

液体の粘度は、粘度計または粘度計と呼ばれる装置によって確かにいくつかの方法で測定することができます。 液体が美しくなるのに必要な時間を、つまり一定の距離で測定できるのは良いことです。 チューブを介して、または特定のサイズのオブジェクトを取り込むのにかかる時間と、液体を通過する密度 それ。 この測定のSI単位はパスカル秒であり、パスカルは圧力の単位です。

粘度計タイプ

粘度計と呼ばれるツールを使用して物質の粘度を決定する方法。 一般的に使用される粘度計には、次のようなものがあります。

1. キャピラリー粘度計/オストワルド
2. ホプラー粘度計
3. 粘度計カップとボブ
4. コーンアンドプレート粘度計

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動粘度（絶対/絶対）

絶対粘度（絶対粘度係数）は、内部抵抗の尺度です。 この動粘度は、平面を動かすのに必要な単位面積あたりの接線力です。 別の平面に対して水平で、速度（速度）の単位で、距離を 体液。

ニュートンの法則によれば、液体のせん断応力は、流れの法線速度の変化率に比例し、その速度は速度勾配と呼ばれます。

動粘度式：

T =（dc / dy）

情報 ：

T =せん断応力（N / m2）
=動粘度（Ns / m2）
dc =速度の単位（m / s）
dy =（m）間の単位距離。

この公式は、ニュートンの法則とも呼ばれます。

SIシステムでは、動粘度の単位は（Ns / m2、Pasまたはkg /（ms）で、次のようになります。

1Pa s = 1Ns / m2 = 1kg /（ms）

CGSシステムのメートル単位（センチメートル、グラム、秒/秒）で表される場合、つまり、g /（cm s）、ダインs / cm2、またはセンチポアズ（cP）の場合、次のようになります。

1センチポアズ= 1ダインs / cm2 = 1g /（cm s）= 1/10 Pa s = 1/10 Ns / m2

静力学でポアズを使用する場合、ポアズは大きすぎる数を生成するため、多くの場合、数100で除算されます。つまり、センチポアズ（cP）では、次のようになります。

1P = 100cP
1cP = 0.01ポアズ= 0.01g /（cm s）= 0.001Pascal = 1milliPascal = 0.001Ns / m2

20.2C（68.4F）の水は、1センチポアズの絶対粘度を持っています。

これらの他の物質は、以下の表に表示されているか、表示されています。

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粘度の公式と流体粘度の物理学

a。 物理粘度式

粘度係数はで表されます。 粘度は、導出された加速度（V）と圧力（P）の量、および直径の長さ（D）の関数です。 それとは別に、関数とその変数の関係が明確になるように、定数（k）が必要です。 したがって、粘度の式は次のとおりです。

= k x p x D / V

情報：

：粘度係数
k：定数
Q：圧力
D：直径
V：スピード

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b。 流体粘度式

F = A x v / L

情報：

F：スタイル（N）
A：流体と接触しているチップの面積（m²）
v：流体速度
L：ピース間の距離
：粘度係数（Kg）

流体層を移動できるようにするために必要な力（F）の大きさは、次の式で決定されます。 流体と接触した、または接触したチップの領域（A）とプレートからの距離（L）の一定速度（v） サイレント。 それとは別に、粘度係数の値は、温度の変化に応じて変化する可能性があります。 温度が上昇すると、液体の粘度が低下し、気体の粘度が上昇します。 さもないと。

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液体の粘度または粘度

液体の粘度は、粘度係数（η）と呼ばれる量によって定量的に決定できます。 粘度係数のSI単位は、Ns / m2またはパスカル秒（Pas）です。粘度について話すことは、真の流体について話していることを意味します。 理想的な流体には粘度係数がありません。

粘性流体内を速度vで移動し、粘度係数がyangの場合、オブジェクトは次のようになります。 次に、Fs = k vに等しい流体摩擦力が発生します。ここで、kは幾何学的形状に依存する定数です。 オブジェクト。

1845年にジョージストークス卿が行った実験室での計算に基づいて、彼は幾何学的形状が球であるオブジェクト、k = 6rの値を示しました。 kの値を方程式に入力すると、次のように、ストークスの法則粘度公式として知られる公式が得られます。

Fs = 6 rv

情報：

Fs：ストークス摩擦力（N）
-：流体粘度係数（Pa s）
r：ボールの半径（m）
v：ボールの速度（m / s）

次の液体に落ちるボールの写真を見てください！

球に作用する力は、重力（w）、浮力（Fa）、および粘性またはストークス力（Fs）による低速の力です。 ドロップすると、ボールが加速します。 ただし、速度が上がると、ストークスの力も上がります。 その結果、ボールが平衡状態に達すると、ボールは終端速度と呼ばれる一定の速度で移動します。

終端速度では、ボールに作用する結果はゼロです。 たとえば、縦軸は正の軸として上向きであり、終端速度に達すると、次の式が適用されます。

上の図のように球形のオブジェクトの場合、次の式が使用されます。

情報：

vT：終端速度（m / s）
：流体粘度係数（Pa s）
R：ボールの半径（m）
g：重力による加速度（m / s2）
b：ボールの密度（kg / m3）
f：流体の密度（kg / m3）

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流体粘度

以下のいくつかの流体の粘度表を見てください！

上記の表に基づくと、水、空気、アルコールの係数はグリセリンに比べて非常に小さいことがわかります。 このため、計算では無視されることがよくあります。

これらの実験に基づいて、粘度係数は温度に依存することもわかりました。 ほとんどの流体では、温度が高いほど粘度係数が低くなります。 そのため、冬になるとエンジンオイルが濃くなり、粘度の影響でエンジンが始動しにくくなることがあります。

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動粘度

この動粘度は、その密度の絶対粘度と力がかからない量の比率です。 動粘度は、液体の絶対粘度を液体の質量密度で割ることによって計算できます。

動粘度式：

v = /ᵨ

情報

v =単位動粘度（m2 / s）
=絶対/動粘度単位（Ns / m2）
=単位密度（kg / m3）。

SIシステムまたは（国際単位）では、動粘度の単位はm2 / sまたはストーク（St）です。ここで、

1番目（ストック）= 10-4 m2 / s = 1cm2 / s

このストークは大きな単位であるため、100で割る必要があります。 次に、それはより小さな単位になります。つまり、centiStoke（cSt）なので、変更されます。 になる：

1St = 100cSt
1cSt = 10-6m2 / s = 1mm2 / s

この20.2C（68.4F）の温度での水の密度はほぼ1ですが、20.2C（68.4F）での水の動粘度は実際には1.0mm2 / s（cSt）です。 より正確には、水の動粘度は20.2C（68.4F）で、mm2 / s（cSt）です。

インペリアル単位での絶対粘度から動粘度への変換の例は次のとおりです。

v = 6.7197 10-4 / y

どこ：

v =動粘度（ft2 / s）
=絶対/動粘度（cP）
y =比重（lb / ft3）。

粘度と温度のリファレンス

液体の粘度レベルは温度に大きく依存するため、動粘度または動粘度の場合は重要になります。 ISO 8217では、液体の基準温度は100℃、留出液の基準温度は40℃であると説明されています。

結論は：

• 液体または流体の場合、動粘度は温度の上昇とともに低下します。
• ガスの場合、粘度は温度の上昇とともに増加します。

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日常生活における粘度の利点

エンジン潤滑油
水を助ける水の粘度は、植物の根に吸収され、植物の茎に上がることができます

粘度係数

粘度に影響を与える要因は次のとおりです。

温度

粘度は温度に反比例します。 温度が上がると粘度が下がり、逆もまた同様です。 これは、温度が上昇し、粘度が低下すると、液体粒子の動きが速くなるためです。

溶液濃度

粘度は溶液の濃度に正比例します。 もちろん、高濃度の溶液は粘度も高くなります。 これは、溶液の濃度が各ユニットに溶解した溶質粒子の数を示しているためです。 ボリューム。 溶解した粒子が多いほど、粒子間の摩擦が大きくなり、粘度が高くなります。

溶質の分子量

粘度は溶質の分子量に正比例します。 これは、重い溶質が存在すると、液体が抑制されるか、液体に大きな負荷がかかるため、粘度が上昇するためです。

圧力

圧力が高いほど、液体の​​粘度が高くなります。

したがって、粘度、タイプ、式、係数、特性、および測定値の定義の説明、うまくいけば、説明されていることがあなたに役立つことがあります。 ありがとうございました