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    日常生活中的 12 個粘度示例

    粘度

    你還記得你第一次用蜂蜜瓶,也許是綠茶,或者別的什么?當蜂蜜瓶快用完時,您一定注意到了,蜂蜜需要很長時間才能到達瓶口。流動中液體的這種行為由稱為粘度的固有特性描述。它被定義為液體的特性,只要液體的這些層之間存在相對運動,就會在不同層之間產生相反的力(內摩擦)。換句話說,粘度對應于液體的“稠度”。例如,蜂蜜比水更稠,因為它更粘稠。用技術術語來說,粘度是液體在受到剪切應力時提供的流動阻力的量度。它用粘度系數 η 定量表示,η 定義為在垂直于運動方向的方向上存在的單位速度梯度(流體相鄰層之間的速度差)的切線。在數學上,對于較小的速度梯度,我們可以寫成:

    F=?ηAdy/du

    這里,F 表示作用在區域 A 上的粘性力,du/dy 是沿正 y 方向的速度梯度。負號表示粘性力是針對速度梯度的。因此,較粘稠的液體具有較低的流速。粘度 η 的 SI 單位是帕斯卡秒 (Pa-s),它對應于每單位面積的力 (m2) 除以剪切速率  (s?1)。但是,由于大多數流體的粘度低于 1 Pa-s,因此通常使用毫帕秒 (mPa-s) 來代替。所有真實流體(超流體除外)都具有一定的抗應力能力,但不抗剪應力的流體稱為理想流體或非粘性流體。在分子水平上,粘度是流體中不同分子之間相互作用的結果。就像移動固體之間的摩擦一樣,粘度決定了使流體流動所需的能量。粘度的影響不僅限于液體,也適用于氣體。然而,重要的是要認識到,氣體中的粘度是由于分子在宏觀運動時的隨機運動而不是任何兩個相鄰層之間的摩擦力而產生的,就像在液體的情況下一樣。所以,隨著溫度的升高,氣體的粘度增加而液體的粘度降低。粘度是開發任何涉及流體流動的應用程序的關鍵屬性。讓我們討論一些日常生活中粘度的例子。

    文章索引(點擊跳轉)

    1. 蜂蜜

    早在蔗糖可以為我們提供甜味之前,在將玉米合成為高果糖玉米糖漿之前,生蜂蜜是人類可以享用的最甜的食物之一。長期以來,它因其營養和藥用價值而廣為人知,其提取證據顯示在可追溯到近 8000 年前的各種巖畫上。它是少數具有工業、營養和治療價值的昆蟲衍生天然產品之一。除此之外,蜂蜜還以其粘度而聞名。了解蜂蜜的粘度很重要。有時,由于蜂蜜的高粘度,提取和加工蜂蜜變得困難。例如,從蜂窩中取出蜂蜜,過濾,然后將其放入罐中,如果它太厚和太粘,都很難做到。蜂蜜的粘度取決于水的量以及它所含糖的類型和數量。如果水的濃度增加,蜂蜜就會變得不那么粘稠。溫度也會改變蜂蜜的粘度,通常使用熱量使蜂蜜更容易加工。

    2. 機油

    作為車主,當您將車輛送去維修時,機械師可能會要求您更換機油。發動機油具有多種重要用途。但是,從本質上講,它使發動機保持平穩運行。發動機包含許多運動部件,這些部件可能相互摩擦,產生摩擦。這種摩擦會損壞發動機部件并導致它們磨損得更快。如果摩擦力增加,發動機將急劇減速,使其效率降低,更容易發生故障。當機油通過您的發動機時,它會覆蓋在運動的發動機部件上,這樣它們就不會相互磨擦和磨損。機油還有助于清潔、冷卻和保護您的發動機。機油粘度是指機油在指定溫度下傾倒的難易程度。稀油具有較低的粘度,并且在低溫下比具有較高粘度的稠油更容易傾倒。稀油可減少發動機的摩擦并幫助發動機在寒冷天氣中快速啟動。然而,稠油更能在高溫和負載下保持油膜強度和油壓。

    3.剎車油

    從安全的角度來看,制動器是車輛最關鍵的部件。我們大多數人都非常信任我們車輛的制動機制。制動器的工作原理是液壓系統。制動油或制動液是一種液壓油,用于車輛的液壓制動器和液壓離合器應用。當您踩下制動踏板時,制動主缸將機械力轉化為液壓。由于是不可壓縮的,制動液負責通過制動管路和軟管將液壓傳遞到制動鉗和輪缸組件。為了使系統有效工作,制動液必須能夠輕松地通過管路,并且必須能夠有效地將壓力從主缸傳遞到活塞。粘度是制動液的一個關鍵特性,因為系統必須在很寬的溫度范圍內平穩運行。ABS、穩定性控制 (ESP) 和牽引力控制等技術需要快速流動的流體(低粘度)才能正常運行。如果制動液的粘度很高,那么流體通過管路的運動將變得遲緩且難以控制。因此,重要的是要選擇一種不會在冬季給您帶來辛苦一天的剎車油。那么流體通過管線的運動將緩慢且難以控制。因此,重要的是要選擇一種不會在冬季給您帶來辛苦一天的剎車油。那么流體通過管線的運動將緩慢且難以控制。因此,重要的是要選擇一種不會在冬季給您帶來辛苦一天的剎車油。

    4. 潤滑劑

    潤滑劑是一種用于減少接觸表面之間的摩擦和撕裂的物質。機械在使我們的日常生活活動更輕松方面起著非常重要的作用。潤滑不足或不當是工業世界中設備故障的主要原因之一。如果沒有潤滑,滑動、滾動或嚙合表面會經歷顯著的摩擦、熱量和磨損,從而導致噪音增加、精度降低和設備壽命縮短??紤]到所有的化學和物理特性,對潤滑來說更重要的是潤滑劑的粘度。在軸承或液壓系統中,粘度決定了摩擦損失、負載能力和油膜厚度。它是流體在特定操作條件下在速度、負載、和溫度。例如,如果油對于操作條件來說太稠或太粘,則機器必須更加努力地工作,這將導致更多的熱量和更多的能源消耗。隨著時間的推移,這將對機器造成不必要的磨損。相反,如果潤滑劑太薄,薄膜可能不夠厚以防止摩擦。這也會對機器造成不必要的磨損。因此,根據運行條件,潤滑劑是根據其粘度指數來確定的。薄膜可能不夠厚以防止摩擦。這也會對機器造成不必要的磨損。因此,根據運行條件,潤滑劑是根據其粘度指數來確定的。薄膜可能不夠厚以防止摩擦。這也會對機器造成不必要的磨損。因此,根據運行條件,潤滑劑是根據其粘度指數來確定的。

    5. 食用油

    每當我們去雜貨店時,我們都會遇到很多選擇食用油的選擇,例如橄欖油、芥末油、鱷梨油、椰子油等??偟膩碚f,它們可以被定義為在室溫下保持液態的脂肪。它們通常根據它們的營養價值、健康影響和我們感興趣的烹飪類型來區分。不過,您也可以通過觀察它們的粘度來發現油之間的差異。眾所周知,溫度對流體的粘度有很大的影響。因此,粘度是選擇食用油時的一個重要參數,因為食物的質地會受到粘度變化的顯著影響。

    6. 液體肥皂

    液體肥皂是最重要的家居用品之一。它不是一種單一的物質,而是一組具有相似特性的物質:它們都可溶于水、肥皂,并且能夠清洗皮膚、衣服等上的油、脂肪和其他污染物。它通常裝在小巧方便的擠壓瓶或泵瓶中,或者可以從皂液器中以小量一次性使用。但是,粘度是選擇液體肥皂補充裝時要牢記的重要因素。雖然市售的奶油皂和液體皂的粘度在 1000 -3500 cps(厘泊)的范圍內,但可能會因溫度、蒸發、增稠等而有所不同。一般規則是肥皂應在室溫下流動良好溫度。肥皂越厚,每次沖程的劑量越低。

    7.印刷油墨

    典型柔版印刷設備示意圖,說明一般操作原理

    在設置印刷機期間討論最多的兩個主題可能是墨水和油漆。墨水的主要成分是顏料、添加劑和溶劑。原材料成分或雜質的微小變化會導致油墨的化學和物理性質不同,從而可能對印刷過程產生負面影響。機器操作員必須控制墨水的兩個特性。這些是粘度和pH。了解油墨的粘度對油墨制造商來說非常重要,因為這種物理特性為成品的一致性和壽命提供了有價值的信息。在墨水術語中,粘度是指墨水抵抗流動的程度。油墨的粘度將取決于其設計的印刷工藝以及它所粘附的基材的性質。特定油墨的粘度可以根據其所承受的應力而變化。油墨粘度影響油墨從網紋輥轉移到印版以及從印版轉移到印刷基材上的程度。它會影響油墨在基材上的干燥程度。一般來說,印刷機生產速度和印刷質量與油墨粘度高度相關。

    8.強力膠

    粘合劑在人類的生活中起著至關重要的作用。無論您多么小心,有時您可能會不小心破壞某些東西并找到撤消它的方法。感謝超級膠水,它提供了一種有效的方法來修補各種材料,同時超級容易處理。強力膠是一種特殊類型的粘合劑,也稱為氰基丙烯酸酯粘合劑,它通過與空氣中的水分以及它們所粘合的材料表面上的水分發生反應而粘合。粘度是超級膠水等級之間的主要區別點。大多數超級膠水通常以液體或凝膠形式出現。液體最適合穿透裂縫或裂縫,并且通常比凝膠干燥得更快。因此,較高或較低粘度的可取性取決于應用。例如,較高粘度的膠水意味著較少滴落,它為需要更高精度或垂直應用的項目(如建筑模型)提供了更可控的應用。然而,低粘度膠水更適合在平坦或水平的表面上工作。在大多數應用中,通常使用中等粘度類型,因為它可以將粘合劑保持在我們放置的位置并防止其流失。

    9. 油漆

    為您的房間或家選擇合適的顏色無疑是一項艱巨的任務。雖然客戶通常只根據顏色選擇油漆,但如果他要自己粉刷房間,還應考慮其他幾個重要因素。這些因素之一是油漆的粘度。它是衡量油漆對擴散的抵抗力的衡量標準。因此,粘度決定了刷子或滾筒應該涂多少油漆,以及覆蓋給定區域需要多少油漆。此外,油漆或涂層的粘度將決定噴霧器和噴槍的適當校準。例如,在計劃完成一項工作需要多少油漆時,重要的是要知道粘性較高的油漆將比粘性較低的油漆覆蓋更多的區域。所以,涂料或油漆的粘度通常會在作業前改變。在噴槍或使用噴霧器時,重要的是要了解較厚的油漆將需要更大的氣壓才能在表面上均勻分布。最后,同樣重要的是要認識到油漆和所施涂表面的不同溫度會影響油漆的粘度。

    10.糖漿

    糖漿是了解粘度的另一個很好的例子。例如,糖漿中的大鏈碳水化合物比水的微小分子更難相互滑過。組成分子的笨拙形狀在它們彼此滑過時會產生更大的摩擦力。在烹飪中,幾乎所有濃稠或高粘度的甜味液體通常都被稱為糖漿。粘度源于溶解糖之間的多個氫鍵,其中含有許多羥基 (OH) 基團。食品生產中使用的糖漿種類繁多,例如葡萄糖漿、楓糖漿、玉米糖漿、黃金糖漿、甘蔗糖漿和龍舌蘭糖漿。它們中的大多數是通過減少(通過煮沸變稠的過程)甘蔗、高粱、楓樹汁或龍舌蘭花蜜中的天然甜汁制成的。然而,

    11. 瀝青

    我們生動地依賴道路將我們從一個地方帶到另一個地方。事實上,地球上有 330 億米的道路。道路的耐久性和長期令人滿意的性能總是在更大程度上受到所使用的配料材料及其固有性能的影響和影響。瀝青,也稱為瀝青,是一種粘稠的物質,通常呈黑色或深棕色,是原油蒸餾的天然副產品。盡管其化學成分非常復雜,但瀝青大約由 80% 的碳、10% 的氫、6% 的硫、1% 的氧和 1% 的氮組成。道路結構的上層對于減輕負載/應力和保護結構至關重要。所以,瀝青的粘度在道路建設中起著非常重要的作用。根據地點的不同,道路建設的瀝青是根據其粘度等級來選擇的。例如,粘度等級的瀝青具有熱塑性,這會導致材料在高溫下軟化并在低溫下硬化。這種獨特的溫度-粘度關系在確定性能參數時非常重要,例如瀝青的附著力、流變性、耐久性和應用溫度。在粘度分級瀝青規格中,進一步強調了瀝青的延展性。這導致材料在高溫下軟化并在較低溫度下硬化。這種獨特的溫度-粘度關系在確定性能參數時非常重要,例如瀝青的附著力、流變性、耐久性和應用溫度。在粘度分級瀝青規格中,進一步強調了瀝青的延展性。這導致材料在高溫下軟化并在較低溫度下硬化。這種獨特的溫度-粘度關系在確定性能參數時非常重要,例如瀝青的附著力、流變性、耐久性和應用溫度。在粘度分級瀝青規格中,進一步強調了瀝青的延展性。

    12. 血

    事實上,血液是我們體內最重要的液體,負責我們體內發生的各種關鍵功能。在肉眼看來,它似乎是由均勻的紅色液體制成,類似于食用色素或油漆。然而,如果你在顯微鏡下觀察,你會發現它有四個主要成分:血漿、紅細胞、白細胞和血小板?!把獫庥谒边@句老話,對家庭關系來說是有道理的。但是,對于心臟和循環系統來說,更稀薄、更水樣的血液可能會更好。了解血液粘度作為臨床標志物的作用很重要。通過血管的血液流動被描述為層流,即血液形成容易相互滑動的層(層)。從側面看血管,我們會在中心層看到流動最快的血液,而在靠近血管壁的外層中流動緩慢的血液。高粘度血液不會像低粘度血液那樣順暢地滑動,從而導致湍流,從而對血管的脆弱結構造成損害。另一方面,過稀的血液也可能導致嚴重的健康并發癥,例如,如果您被擦傷或割傷,不會發生凝血、內出血和月經期比正常情況更重。

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