In che modo la tensione superficiale è correlata alla viscosità?

Innanzitutto, la tensione superficiale e la viscosità del liquido condividono una caratteristica comune: entrambe si riferiscono alle proprietà del fluido. Dopodiché, le cose iniziano a diventare confuse.
Cominciamo con la tensione superficiale. Ciò implica la tensione superficiale, la proprietà di una superficie liquida contro la quale galleggia la carta; agisce come una barriera contro i corpi estranei e tiene insieme il liquido. Questa proprietà unica è causata da forze sbilanciate sulle molecole superficiali che attirano verso la parte principale del liquido.
La viscosità, d'altra parte, è correlata alla velocità di taglio della viscosità, la resistenza di un liquido alla deformazione o allo spostamento. Ciò è causato dall'attrito tra le molecole.

La tensione superficiale è un fenomeno più semplice della viscosità. È essenzialmente stabile e viene modificato principalmente dalla temperatura e dalle sostanze chimiche che alterano le proprietà di legame della molecola. Al diminuire della temperatura la tensione superficiale n aumenta. L'effetto dell'aggiunta di sostanze non correlate è esemplificato mettendo il sapone (tensioattivo) nell'acqua per abbassare la tensione superficiale, che consente allo sporco sulle mani di mescolarsi più facilmente con l'acqua.

Quando si tratta di viscosità, è importante conoscere il tipo di liquido. Ad esempio, ci sono fluidi newtoniani che rispondono a forze (a volte chiamate velocità di taglio) che muovono il fluido in modo rettilineo e lineare (a volte chiamato stress di taglio).

Tuttavia, i fluidi non newtoniani seguono un diverso insieme di regole. All'aumentare della pressione o della forza, la viscosità di un fluido che assottiglia il taglio diminuisce. I fluidi tissotropici cambiano viscosità nel tempo, come gel e colloidi, e sì, il ketchup è stabile quando è a riposo ma diventa fluido quando agitato.

Quindi vediamo che trovare il vero valore della viscosità (che alcuni di noi potrebbero pensare sia solo spessore) è un processo complesso. A differenza della tensione superficiale, che tende ad essere un fenomeno statico, la viscosità è nella sua forma più viscosa ed è in movimento. Tutto ciò che riguarda la misurazione della tensione superficiale dovrebbe riguardare se utilizziamo piastre di Wilhelmy o anelli di DuNouy.

L'ultima domanda dovrebbe probabilmente essere la prima, riguardante la relazione tra tensione superficiale e viscosità. Si potrebbe pensare che un fluido denso si traduca in un'elevata tensione superficiale e che un fluido sottile si traduca in una tensione superficiale inferiore. sbagliato. In effetti, la mia ricerca mostra che non esiste una correlazione definita.

Quando ho pensato per la prima volta di fare quello che sembrava un semplice confronto di numeri internazionali, era più di un groviglio teorico. Tuttavia la risposta è chiara: nessuna correlazione. Il motivo non è così semplice. Penso che un buon riassunto sia che la tensione superficiale riguarda lo stato stazionario e la viscosità riguarda il movimento.