Perbedaan Antara Ketegangan Permukaan dan Viskositas

Ketegangan Permukaan vs Viskositas

Viskositas dan tegangan permukaan adalah dua fenomena yang sangat penting mengenai mekanika dan statika fluida. Bidang-bidang seperti hidrodinamika, aerodinamika dan bahkan penerbangan dipengaruhi oleh konsekuensi dari fenomena ini. Sangat penting untuk memiliki pengetahuan yang kuat dalam fenomena ini untuk unggul dalam bidang tersebut. Artikel ini akan membandingkan viskositas dan tegangan permukaan dan menyajikan perbedaan di antara keduanya.

Apa itu Ketegangan Permukaan??

Pertimbangkan cairan yang homogen. Setiap molekul di bagian tengah cairan akan memiliki gaya yang sama persis dengan menariknya ke setiap sisi. Molekul-molekul di sekitarnya menarik molekul sentral secara seragam di setiap arah. Sekarang perhatikan molekul permukaan. Itu hanya memiliki kekuatan yang bekerja padanya menuju cairan. Kekuatan perekat udara - cair bahkan tidak sekuat kekuatan kohesif cairan - cair. Oleh karena itu, molekul permukaan tertarik ke pusat cairan, menciptakan lapisan molekul yang padat. Lapisan permukaan molekul ini bertindak sebagai film tipis pada cairan. Jika kita mengambil contoh kehidupan nyata dari water strider, ia menggunakan film tipis ini untuk menempatkan dirinya di permukaan air. Ini slide pada layer ini. Jika bukan karena lapisan ini, itu akan segera tenggelam. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya yang paralel dengan permukaan yang tegak lurus terhadap garis panjang unit yang ditarik pada permukaan. Satuan tegangan permukaan adalah Nm^-1. Ketegangan permukaan juga didefinisikan sebagai energi per satuan luas. Ini juga memberi tegangan permukaan unit baru Jm^-2. Ketegangan permukaan, yang terjadi antara dua cairan tak bercampur, dikenal sebagai tegangan antar muka.

Apa itu Viskositas??

Viskositas didefinisikan sebagai ukuran ketahanan suatu fluida, yang sedang dideformasi oleh tegangan geser atau tegangan tarik. Dengan kata lain yang lebih umum, viskositas adalah "gesekan internal" fluida. Ini juga disebut sebagai ketebalan cairan. Viskositas hanyalah gesekan antara dua lapisan fluida ketika dua lapisan bergerak relatif satu sama lain. Sir Isaac Newton adalah pelopor dalam mekanika fluida. Dia mendalilkan bahwa, untuk fluida Newtonian, tegangan geser antara lapisan sebanding dengan gradien kecepatan dalam arah tegak lurus terhadap lapisan. Konstanta proporsional (faktor proporsionalitas) yang digunakan di sini adalah viskositas fluida. Viskositas biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani “µ”. Viskositas fluida dapat diukur menggunakan Viskometer dan Rheometer. Unit viskositas adalah Pascal-detik (atau Nm^-2s). Sistem cgs menggunakan unit "poise" yang dinamai sesuai nama Jean Louis Marie Poiseuille untuk mengukur viskositas. Viskositas fluida juga dapat diukur dengan beberapa percobaan. Viskositas suatu fluida tergantung pada suhu. Viskositas berkurang ketika suhu meningkat.

τ = μ ∂u / ∂y

Persamaan dan model viskositas sangat kompleks untuk cairan non-Newtonian.