Wenn du dich mit Strömungsmechanik beschäftigst, wirst du auf die Begriffe hohe Viskosität und niedrige Viskosität stoßen. In diesem Beitrag werden wir ausführlich über hohe Viskosität vs. niedrige Viskosität sprechen.
Die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit wird als ihre Viskosität bezeichnet. Eine Flüssigkeit hat eine niedrige Viskosität, wenn sie sich schnell bewegt. Wenn sich eine Flüssigkeit hingegen langsam bewegt, hat sie eine hohe Viskosität.
Bevor wir uns näher mit hoher Viskosität vs. niedriger Viskosität befassen, werfen wir einen Blick auf das Grundkonzept der Viskosität.
Die Wissenschaft der Viskosität:
Jede Bewegung geht mit Reibung einher. Bei Flüssigkeiten ist die Viskosität einer der wichtigsten Begriffe, auf den du stoßen wirst. Die Relativbewegung der Flüssigkeitsschichten wird als Flüssigkeitsströmung bezeichnet. Beim Bewegen dieser Schichten entsteht Reibung, die das Fließen verhindert. Folglich wird der innere Widerstand, den das Fluid beim Fließen erfährt, als Viskosität bezeichnet.
Stell dir vor, eine Flüssigkeit wird in ein Röhrchen gegossen. Sie fließt langsam in der Nähe der Rohrwand und schnell in der Nähe der Rohrachse. Dadurch entsteht eine Scherung, da die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an der Wand und an der Achse unterschiedlich ist. Dies wird in der folgenden Abbildung dargestellt.
Die Viskosität kann basierend auf dem Strömungswiderstand der Flüssigkeit in zwei Kategorien eingeteilt werden:
- Hohe Viskosität
- Niedrige Viskosität
Lassen Sie uns über hohe Viskosität vs. niedrige Viskosität sprechen, das zentrale Thema dieses Beitrags.
Der Unterschied zwischen hoher und niedriger Viskosität:
Im Folgenden wird der Unterschied zwischen hoher und niedriger Viskosität beschrieben:
Viskosität ist eine relative Eigenschaft. Wenn man Luft und Wasser betrachtet, hat Wasser eine höhere Viskosität als Luft, da die Luft beim Fließen weniger Widerstand erfährt als Wasser. Wenn wir jedoch Wasser und Honig vergleichen, hat Wasser eine niedrigere Viskosität als Honig. Daher kann Wasser leichter fließen als Honig.
Als Viskositätsindikator wird Wasser verwendet. Wenn eine Flüssigkeit eine höhere Viskosität als Wasser hat, wird sie als viskos bezeichnet. Wenn sie eine geringere Viskosität als Wasser hat, wird sie als mobil betrachtet.
Viskosität einiger gängiger Flüssigkeiten:
In der folgenden Tabelle sind die Viskositäten einiger gängiger Flüssigkeiten aufgeführt und reichen von niedrig bis hoch.
| Flüssigkeit | Viskosität (cps) |
|---|---|
| Wasser | 1 |
| Honig | 10,000 |
| Erdnussbutter | 250,000 |
Flüssigkeiten mit extrem hoher Viskosität wie Erdnussbutter und Pech verhalten sich fast wie Feststoffe.
Was passiert, wenn die Viskosität der Flüssigkeit zu hoch ist?
Eine hohe Viskosität bedeutet, dass die Flüssigkeit einen hohen Widerstand zwischen den benachbarten Flüssigkeitsschichten während ihrer Relativbewegung erfährt. Aufgrund der hohen inneren Reibung zwischen den Schichten können hochviskose Flüssigkeiten schwer scheren.
Der Fluss hochviskoser Flüssigkeiten verlangsamt sich aufgrund der starken Scherung. Es wird daher eine hohe Kraft benötigt, um die Reibung zwischen den benachbarten Flüssigkeitsschichten zu überwinden. Deshalb ist es einfacher, ein Boot im Wasser zu segeln als in Öl, da Öl eine hohe Viskosität hat.
Warum ist Viskosität im Alltag wichtig?
Die Bedeutung der Viskosität zeigt sich in verschiedenen Bereichen des Alltags:
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Beim Nachfüllen von Öl in dein Fahrzeug musst du auf dessen Viskosität achten. Die Viskosität bestimmt den Ölverbrauch in deinem Fahrzeug. Wenn die Viskosität der Flüssigkeit niedrig ist, wird sie im Sommer dünner. Daher solltest du eine Flüssigkeit mit einer stabilen Viskosität verwenden, damit sie nicht auf Hitze oder Kälte reagiert.
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Im Millikan-Öltropfen-Experiment zur Bestimmung der Ladung eines Elektrons wird das Konzept der Viskosität von Flüssigkeiten verwendet.
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Beim Blutfluss in Venen und Arterien muss die Viskosität des Blutes berücksichtigt werden.
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Hochviskose Flüssigkeiten werden verwendet, um die Bewegung verschiedener Instrumente zu dämpfen. Bremsöl in hydraulischen Bremsen besteht beispielsweise aus hochviskosen Flüssigkeiten.
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Einige viskose Flüssigkeiten wie Honig werden verwendet, um Textur zu verleihen. Wenn Honig zu einer Mahlzeit hinzugefügt wird, ändert sich die Textur und das Mundgefühl.
Viskosität ist also keine abstrakte, wissenschaftliche Idee, sondern ein Konzept, das im Alltag eine wichtige Rolle spielt.
