粘度は、流体がそれを通過しようとする試みに対する抵抗力の測定値です。粘度の低い流体を「薄い」、粘度の高い流体を「厚い」と呼びます。粘性の高い液体 (蜂蜜など) よりも、粘性の低い液体 (水など) の方が動きやすいです。
重要ポイント:粘度の重要性
- 流体の「厚さ」である粘度は、流体が移動する際の抵抗力を表します。
- たとえば、水は粘度が低く「薄い」ですが、蜂蜜は粘度が「濃い」または高くなっています。
- 粘度の法則は、インクジェット印刷、タンパク質の製剤と注射、さらには食品や飲料の製造などの分野で重要な用途があります。
粘度の定義
粘度とは、液体の厚さを指します。粘度は、流体内の分子間の相互作用または摩擦によって生じます。移動する固体間の摩擦と同様に、粘度は流体の流れを作るために必要なエネルギーを決定します。
物理学では、粘性は、ニュートンの運動の第 2 法則に似た流体のアイザック ニュートン方程式を使用して表現されることがよくあります。この法則は、物体に力が作用すると物体が加速するというものです。物体の質量が大きいほど、物体を加速させるために必要な力が大きくなります。
粘度式
粘度式は、多くの場合、流体のニュートン方程式を使用して表されます:
F / A =n (dv / dr)
ここで F 力を表し、A 面積を表します。では、F/A 、または面積で割った力は、粘度を定義する別の方法です。 DV 分割 dr 「せん断速度」、または液体が移動する速度を表します。 n は、0.00089 Pa s に等しい定数単位です。 (パスカル秒)、動的粘度測定単位です。この法律には、インクジェット印刷、タンパク質製剤/注射、食品/飲料製造などの重要な実用的用途があります。
ニュートンおよび非ニュートン流体粘度
ニュートン流体と呼ばれる最も一般的な流体は、一定の粘度を持っています。力を大きくすると抵抗が大きくなりますが、一定の比率で増加します。要するに、ニュートン流体は、どんなに力が加えられても、流体のように振る舞い続けます.
対照的に、非ニュートン流体の粘度は一定ではなく、加える力によって大きく変化します。非ニュートン流体の古典的な例は、ウーブレック (「スライム」と呼ばれることもあり、小学校の理科の授業でよく作られる) であり、大きな力がかかると固体のような挙動を示します。非ニュートン流体の別のセットは、磁気粘性流体として知られています。これらは磁場に反応してほぼ固体になりますが、磁場から離れると流体状態に戻ります
粘度が日常生活で重要な理由
粘度は、日常生活ではあまり重要ではないように見えるかもしれませんが、実際にはさまざまな分野で非常に重要です。例:
- 車両の潤滑。 車やトラックにオイルを入れるときは、その粘度に注意する必要があります。これは、粘度が摩擦に影響し、摩擦が熱に影響するためです。さらに、粘度は、オイル消費率と、高温または低温の状態での車両の始動のしやすさにも影響します。より安定した粘度を持つオイルもあれば、熱や寒さに反応するオイルもあります。オイルの粘度指数が低いと、加熱すると薄くなり、暑い夏の日に車を運転すると問題が発生する可能性があります。
- 料理。 粘度は、食品の準備と提供において重要な役割を果たします。食用油は、加熱すると粘度が変化する場合と変化しない場合がありますが、多くの場合、冷却するとより粘性が高くなります.脂肪は、加熱すると適度に粘性があり、冷やすと固まります。さまざまな料理は、ソース、スープ、シチューの粘度にも依存しています。たとえば、濃厚なジャガイモとネギのスープは、粘りが少ないと、フレンチ ビシソワーズになります。一部の粘性流体は、食品にテクスチャーを追加します。たとえば、ハチミツは非常に粘性が高く、料理の「口当たり」を変える可能性があります。
- 製造。 製造装置をスムーズに稼働させるには、適切な潤滑が必要です。粘性が高すぎる潤滑剤は、パイプラインを詰まらせて詰まらせる可能性があります。潤滑剤が薄すぎると、可動部品の保護が不十分になります。
- 薬。 流体は静脈から体内に導入されるため、粘度は医学において非常に重要です。血液の粘性は大きな問題です。粘性が高すぎる血液は危険な内部血栓を形成する可能性がありますが、薄すぎる血液は凝固しません。これは、危険な失血や死に至る可能性があります。
