Diferença entre a tensão superficial e a viscosidade

Tensão de superfície vs Viscosidade

A viscosidade e a tensão superficial são dois fenômenos muito importantes quanto à mecânica e estabilidade dos fluidos. Campos como hidrodinâmica, aerodinâmica e até mesmo aviação são afetados pelas conseqüências desses fenômenos. É vital ter um conhecimento sólido nestes fenômenos para se destacar em tais campos. Este artigo irá comparar a viscosidade e a tensão superficial e apresentar as diferenças entre os dois.

O que é a tensão superficial?

Considere um líquido homogêneo. Toda molécula nas partes centrais do líquido terá exatamente a mesma quantidade de força que puxa para todos os lados. As moléculas circundantes estão puxando a molécula central uniformemente em todas as direções. Agora considere uma molécula de superfície. Ele tem apenas forças que atuam sobre ele em direção ao líquido. As forças adesivas ar-líquido não são nem tão fortes quanto as forças coesivas líquido-líquido. Portanto, as moléculas de superfície são atraídas para o centro do líquido, criando uma camada embalada de moléculas. Esta camada superficial de moléculas age como uma película fina sobre o líquido. Se tomarmos o exemplo da vida real do strider da água, ele usa esse filme fino para se colocar na superfície da água. Ele é deslizado nesta camada. Se não for para esta camada, seria afogar-se imediatamente. A tensão superficial é definida como a força paralela à superfície perpendicular a uma linha de comprimento da unidade desenhada na superfície. As unidades de tensão superficial são Nm ^-1 . A tensão superficial também é definida como energia por unidade de área. Isso também dá à tensão superficial uma nova unidade Jm ^-2 . A tensão superficial, que ocorre entre dois fluídos imiscíveis, é conhecida como tensão interfacial.

O que é Viscosidade?

A viscosidade é definida como uma medida da resistência de um fluido, que está sendo deformada por tensão de cisalhamento ou esforço de tração. Em palavras mais comuns, a viscosidade é a "fricção interna" de um fluido. Também é referido como a espessura de um fluido. A viscosidade é simplesmente o atrito entre duas camadas de um fluido quando as duas camadas se movem em relação uma à outra. Sir Isaac Newton foi pioneiro na mecânica dos fluidos. Ele postulou que, para um fluido newtoniano, a tensão de cisalhamento entre as camadas é proporcional ao gradiente de velocidade na direção perpendicular às camadas. A constante proporcional (fator de proporcionalidade) aqui utilizada é a viscosidade do fluido. A viscosidade é geralmente denotada pela letra grega "μ". A viscosidade de um fluido pode ser medida usando viscosímetros e retômetros. As unidades de viscosidade são Pascal-segundos (ou Nm ^-2 s). O sistema cgs usa a unidade "poise" com o nome de Jean Louis Marie Poiseuille para medir a viscosidade.A viscosidade de um fluido também pode ser medida por várias experiências. A viscosidade de um fluido depende da temperatura. A viscosidade diminui à medida que a temperatura aumenta.

τ = μ ∂u / ∂y

As equações e modelos de viscosidade são muito complexas para fluidos não-newtonianos.

Qual a diferença entre tensão superficial e viscosidade? • A tensão superficial pode ser considerada como um incidente que ocorre em líquidos devido às forças intermoleculares desequilibradas, enquanto a viscosidade ocorre devido a forças em moléculas em movimento. • A tensão superficial está presente nos fluidos em movimento e não móvel, mas a viscosidade só aparece nos fluidos em movimento.