Как уменьшить вязкость

Каждый человек хотя бы раз имел дело с краской или клеем и при этом обратил внимание на ряд характерных для этих веществ свойств, среди которых основное - вязкость. Однако мало кому известно, в каких случаях вязкость вещества увеличивается, а в каких - уменьшается. На производстве и в быту приходится сталкиваться с ситуациями, в которых вязкость необходимо уменьшать. Осуществить это можно различными способами.

Понятие вязкости распространяется как на жидкости, так и на газы. Причем, жидкостей сильно отличается от аналогичной характеристики газов. Она зависит от целого ряда параметров: вида жидкости или газа, температуры, давления, скорости движения слоев, и т.д.Вязкостью называется свойство вещества газа оказывать сопротивление одним своим слоям относительно других. Таким образом, она представляет собой коэффициент пропорциональности, который зависит от рода вещества. Если этот коэффициент велик, значительны и силы внутреннего трения, которые возникают при перемещении слоев вещества. Они также зависят от скорости движения слоев и площади поверхности слоя. Силы внутреннего трения рассчитываются следующим образом:F=η*S*Δv/Δx, где η - динамическая вязкость.

Для закрытых источников течения (труб, емкостей) чаще всего применяется понятие кинематической вязкости. С динамической вязкостью она связана формулой:ν=η/ρ, где ρ - плотность жидкости.Существуют два режима течения вещества: ламинарное и турбулентное. При ламинарном движении слои проскальзывают между собой, а при турбулентном - перемешиваются. Если вещество отличается высокой вязкостью, то чаще всего имеет место вторая ситуация. Характер движения вещества можно узнать по числу Рейнольдса:Re=ρ*v*d/η=v*d/ν При Re<1000 течение считается ламинарным, при Re>2300 - турбулентным.

Вязкость вещества изменяется под воздействием ряда внешних факторов. Давно известна зависимость этой характеристики от температуры. На газы и жидкости она влияет по-разному. Если температура жидкости повышается, то ее вязкость уменьшается. У газов же, напротив, вязкость при увеличении температурырастет. Молекулы газа при повышении температуры начинают быстрее двигаться, а у жидкостей наблюдается обратное явление - они теряют энергию межмолекулярного взаимодействия, и, соответственно молекулы перемещаются медленнее. Этим и обуславливается различие вязкости у жидкостей и газов при одной и той же температуре. Кроме того,немаловажным фактором, влияющим на вязкость, является и давление. Вязкость как жидкости, так и газа при повышении давления возрастает. Помимо этого, вязкость стремительно растет и при увеличении молярной массы вещества. Особенно это заметно у низкомолекулярных жидкостей. У суспензий вязкость повышается при увеличении объема дисперсной фазы.

Как уже сказано выше, характер изменения вязкости под воздействием внешних факторов зависит от рода вещества. Так например, при нагревании масел возможно значительное уменьшение вязкости по двум причинам: во-первых, масла имеют сложную молекулярную структуру, а во-вторых, сказывается уже отмеченная зависимость вязкости от температуры. Поэтому для того, чтобы понизить вязкость жидкости, первое что нужно сделать-это повысить ее температуру. Если же речь идет о газе, то температуру для снижения его вязкости придется понижать.Второй способ снижения вязкости вещества - понижение его давления. Он пригоден как для жидкостей, так и для газов.Наконец, третий способ снижение вязкости - разбавление вязкого вещества менее вязким. Для многих жидких веществ в качестве разбавителя может быть применена вода.Все перечисленные способы снижения вязкости могут быть применены в отношении вещества как раздельно, так и совместно.