Grundläggande begrepp Flashcards
Vad som skiljer fluider från fasta ämne?
Fluiders form förändras då de utsätts för skjuvspänning
Ge exempel på ett ämne som är en fluid om tillräckligt höga skjuvspänningar appliceras?
Glas
Vad viskositeten beror på?
Inre faktorer som krafter mellan molekyler. Yttre faktorer som temperatur och tryck.
Newtonska fluider?
viskositeten är konstant om tryck och temperatur hålls konstanta.
Vilket samband visar begreppet viskositet?
F= konstant * A*v/y konstant= dynamiska viskositeten µ (my) eller η (eta) y= avstånd mellan plattor
Hur uttrycks begreppet skjuvspänning?
Uttrycket F/A, skjuvkraften per areaenhet, brukar kallas skjuvspänning och betecknas ofta
med τ (tau).
Vad är skjuvhastigheten och vad har den för enhet?
Skjuvhastigheten är alltså längdderivatan av skiktens hastighet, och har därför inte enheten
m/s, utan bara 1/s
Vad lutningen på hastighetsprofilen är beroende av?
Lutningen på profilen är
beroende av viskositeten. Detta kan man se genom att skriva om ekvationen:
F/A = µ (dv/dy) —-> (dv/dy) = µ / F/A
a. Definitionen av den dynamiska viskositeten enligt
Newtons viskositetslag?
µ = Skjuvspänning/ Skjuvhastighet µ = (F/A) / (dv/dy)
Vad är viskositet?
hur lätt (eller svårt) det är för en viss fluid att strömma, t.ex. genom ett rör.
ett mått på den inre friktionen mellan de olika skikten i fluiden, d.v.s. mellan partiklarna. Ju större friktion mellan partiklarna, desto större kraft måste till för
att flytta skikten i förhållande till varandra.
Vad är sambandet mellan kinematisk och dynamisk viskositet?
Sambandet mellan kinematisk och dynamisk viskositet är en faktor, densiteten.
ν= µ/ρ
ν (grekiska bokstaven ny= kinematisk viskositet)
Beskriv vätskepartiklars rörelse vid ökad temperatur?
Ta vatten som exempel vars temperatur ökar från 0 till 75.
Densiteten minskar vid temperaturökning från 0 till 75.
För att få vätskepartiklarna att röra sig,
måste dessa krafter övervinnas, d.v.s. en viss aktiveringsenergi (Ea) måste tillföras. Ju högre
temperaturen i vätskan är, desto lättare blir det att nå upp till denna aktiveringsenergi,
eftersom högre temperatur innebär en högre rörelseenergi hos molekylerna. Beroendet av
temperaturen kan ungefärligen beskrivas med proportionaliteten:
µ= konstant* e ^ (E/RT)
Hur intermolekylära krafter påverkar densiteten i vatten, eter, butylbensen och glycerol?
Vatten innehåller mycket vätebindningar, som bidrar till viskositeten. För eter, som har svagare bindningar mellan molekylerna, är viskositeten lägre än för vatten, trots att molekylerna är större. Glycerol har högre viskositet än vatten, eftersom det finns vätebindningar, precis som för vatten, och att glycerolmolekylen dessutom är betydligt större, vilket även gör att de storleksberoende Londonkrafterna är större. Den största molekylen, butylbensen, är ett rent, opolärt kolväte, och har därför enbart Londonkrafter. Därför blir
viskositeten betydligt lägre än för glycerol, väldigt nära viskositeten för vatten. Viskositeten för butylbensen minskar dock inte lika mycket som för vatten när temperaturen ökar.
Förklara hur inre och yttre faktorerna kan påverka densiteten?
Viskositeten för ett ämne beror alltså inte bara på styrkan i själva bindningen mellan molekylerna, utan också på storleken, eller mängden av bindningar. En stor molekyl med många svaga bindningar kan ge högre viskositet än en liten molekyl med starka. Däremot syns styrkan i bindningen mera direkt i viskositetens temperaturberoende. Detta kan man
studera med hjälp av en s.k. van´t Hoff-kurva, där logaritmen av viskositeten (ln µ) avsätts mot inversen av absoluta temperaturen (1/T).
Vad är van’t Hoff diagram?
ln = konstant+ (E/R)1/T ur lutningen (E/R) för en kurva i ett van´t Hoff -diagram, kan vi få aktiveringsenergin, eller bindningsstyrkan, i en vätska.
