Miten lämpötila muuttaa nesteiden ja kaasujen viskositeettia?
On 17 lokakuun, 2021 by admin-
Sponsored by FungilabSep 23 2013
Lämpötilan noustessa molekyylien vaihtuvuus tyypillisesti lisääntyy, koska molekyylit liikkuvat nopeammin korkeammissa lämpötiloissa.
Gaasien viskositeetti kasvaa lämpötilan myötä. Kaasujen kineettisen teorian mukaan viskositeetin pitäisi olla verrannollinen absoluuttisen lämpötilan neliöjuureen, käytännössä se kasvaa nopeammin.
Nesteessä tapahtuu samanlaista molekyylien vaihtoa kuin kaasussa, mutta nesteen molekyylien (jotka ovat paljon lähempänä toisiaan kuin kaasun molekyylit) välillä on lisäksi huomattavia vetovoimia, koheesiovoimia. Sekä koheesio että molekyylien vaihto vaikuttavat osaltaan nesteen viskositeettiin.
Nesteen lämpötilan nostamisen vaikutuksesta koheesiovoimat pienenevät ja samalla molekyylien vaihto lisääntyy.
Ensimmäinen vaikutus aiheuttaa leikkausjännityksen pienenemisen, kun taas jälkimmäinen saa sen kasvamaan. Tuloksena on, että nesteiden viskositeetti pienenee lämpötilan noustessa. Korkeissa lämpötiloissa viskositeetti kasvaa kaasuissa ja pienenee nesteissä, vetovoima tekee saman.
Lämpötilan nousun vaikutus
Lämpötilan nousun vaikutus hidastaa palloa kaasuissa ja kiihdyttää sitä nesteissä. Kun tarkastellaan nestettä huoneenlämmössä, molekyylit ovat tiukasti sidoksissa toisiinsa vetovoimaisilla molekyylien välisillä voimilla (esim. Van der Waalin voimat).
Juuri nämä vetovoimat ovat vastuussa viskositeetista, koska yksittäisten molekyylien on vaikea liikkua, koska ne ovat tiukasti sidoksissa naapureihinsa.
Lämpötilan nousu saa aikaan sen, että kineettinen tai lämpöenergia kasvaa ja molekyyleistä tulee liikkuvampia.
Vetovoimainen sidosenergia vähenee ja siksi viskositeetti pienenee. Jos nesteen lämmittämistä jatketaan, kineettinen energia ylittää sidosenergian ja molekyylit karkaavat nesteestä ja se voi muuttua höyryksi.
Tämä tieto on peräisin, tarkistettu ja muokattu Fungilabin toimittamista materiaaleista.
Lisätietoa tästä lähteestä löydät Fungilabista.
Sitaatit
Vastaa