Surface Tension vs Viscosity
Ang Viscosity at surface tension ay dalawang napakahalagang phenomena patungkol sa mechanics at statics ng mga fluid. Ang mga larangan tulad ng hydrodynamics, aerodynamics at maging ang aviation ay apektado ng mga kahihinatnan ng mga phenomena na ito. Napakahalaga na magkaroon ng mahusay na kaalaman sa mga phenomena na ito upang maging mahusay sa mga ganitong larangan. Ihahambing ng artikulong ito ang lagkit at pag-igting sa ibabaw at ipapakita ang mga pagkakaiba sa pagitan ng dalawa.
Ano ang Surface Tension?
Isaalang-alang ang isang homogenous na likido. Ang bawat molekula sa gitnang bahagi ng likido ay magkakaroon ng eksaktong parehong dami ng puwersa na humihila nito sa bawat panig. Ang mga nakapaligid na molekula ay humihila sa gitnang molekula nang pantay sa bawat direksyon. Ngayon isaalang-alang ang isang molekula sa ibabaw. Mayroon lamang itong mga puwersang kumikilos dito patungo sa likido. Ang hangin – likidong malagkit na puwersa ay hindi halos kasing lakas ng likido – likidong magkakaugnay na puwersa. Samakatuwid, ang mga molekula sa ibabaw ay naaakit patungo sa gitna ng likido, na lumilikha ng isang naka-pack na layer ng mga molekula. Ang ibabaw na layer ng mga molekula ay kumikilos bilang isang manipis na pelikula sa likido. Kung kukunin natin ang totoong buhay na halimbawa ng water strider, ginagamit nito ang manipis na pelikula upang ilagay ang sarili sa ibabaw ng tubig. Ito ay dumudulas sa layer na ito. Kung hindi dahil sa layer na ito, malulunod agad ito. Ang pag-igting sa ibabaw ay tinukoy bilang ang puwersa na kahanay sa ibabaw na patayo sa isang linya ng haba ng yunit na iginuhit sa ibabaw. Ang mga unit ng surface tension ay Nm-1 Surface tension ay tinukoy din bilang enerhiya sa bawat unit area. Nagbibigay din ito ng surface tension ng bagong unit Jm-2 Surface tension, na nangyayari sa pagitan ng dalawang immiscible fluid, ay kilala bilang interfacial tension.
Ano ang Viscosity?
Ang
Viscosity ay tinukoy bilang isang sukatan ng resistensya ng isang fluid, na nade-deform ng alinman sa shear stress o tensile stress. Sa mas karaniwang mga salita, ang lagkit ay ang "internal friction" ng isang likido. Tinutukoy din ito bilang kapal ng isang likido. Ang lagkit ay simpleng friction sa pagitan ng dalawang layer ng fluid kapag gumagalaw ang dalawang layers sa isa't isa. Si Sir Isaac Newton ay isang pioneer sa fluid mechanics. Ipinalagay niya na, para sa isang Newtonian fluid, ang shear stress sa pagitan ng mga layer ay proporsyonal sa velocity gradient sa direksyon na patayo sa mga layer. Ang proportional constant (proportionality factor) na ginamit dito ay ang lagkit ng fluid. Ang lagkit ay karaniwang tinutukoy ng letrang Griyego na "µ". Ang lagkit ng isang likido ay maaaring masukat gamit ang Viscometers at Rheometers. Ang mga unit ng lagkit ay Pascal-seconds (o Nm-2s). Ginagamit ng cgs system ang unit na "poise" na pinangalanan kay Jean Louis Marie Poiseuille para sukatin ang lagkit. Ang lagkit ng isang likido ay maaari ding masukat sa pamamagitan ng ilang mga eksperimento. Ang lagkit ng isang likido ay depende sa temperatura. Bumababa ang lagkit habang tumataas ang temperatura.
τ=μ ∂u/∂y
Ang mga viscosity equation at modelo ay napakakumplikado para sa mga non-Newtonian fluid.
Ano ang pagkakaiba ng surface tension at lagkit?
• Ang pag-igting sa ibabaw ay maaaring ituring bilang isang insidente na nangyayari sa mga likido dahil sa hindi balanseng intermolecular forces, samantalang ang lagkit ay nangyayari dahil sa mga puwersa sa mga gumagalaw na molekula.
• Ang pag-igting sa ibabaw ay naroroon sa parehong gumagalaw at hindi gumagalaw na mga likido, ngunit ang lagkit ay lumalabas lamang sa mga gumagalaw na likido.
