Công thức tính độ nhớt của chất lỏng là gì?

Độ nhớt là một đại lượng quan trọng trong lĩnh vực vật lý, đặc biệt trong nghiên cứu về động học chất lỏng và sự chuyển động của chất lỏng trong các hệ thống. Nó cho biết khả năng chất lỏng chống lại sự trượt, trôi và chảy. Để đo lường độ nhớt của một chất lỏng, công thức tính độ nhớt của chất lỏng là một trong những công cụ quan trọng được sử dụng. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này hãy tham khảo ngay bài viết sau của THB Việt Nam nhé!

Độ nhớt của chất lỏng là gì?

Độ nhớt của chất lỏng là khả năng của chất lỏng chống lại sự chảy và làm trơn bề mặt của các vật thể trong chất lỏng. Độ nhớt phụ thuộc vào cấu trúc phân tử và các tương tác giữa các phân tử trong chất lỏng. Chất lỏng có độ nhớt cao sẽ khó chảy qua các ống hoặc khe hẹp hơn so với chất lỏng có độ nhớt thấp.

Độ nhớt của chất lỏng là gì?

Độ nhớt của chất lỏng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Thông thường, độ nhớt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi áp suất tăng. Ví dụ, dầu động cơ có độ nhớt cao ở nhiệt độ thấp và độ nhớt thấp hơn ở nhiệt độ cao.

Nguyên nhân gây ra độ nhớt chất lỏng 

Độ nhớt của chất lỏng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm cả những yếu tố bên trong và bên ngoài của chất lỏng đó. Dưới đây là một số nguyên nhân chính gây ra độ nhớt của chất lỏng:

Độ nhớt của chất lỏng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau

• Áp suất: Khi áp suất tăng lên, khoảng cách giữa các phân tử trong chất lỏng sẽ giảm, dẫn đến tăng ma sát giữa chúng và do đó tăng độ nhớt.
• Nồng độ muối: Trong một số trường hợp, nồng độ muối có thể ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng. Nồng độ muối cao có thể làm giảm độ nhớt của chất lỏng do tác động lên tương tác giữa các phân tử.
• Thành phần hóa học: Sự phân tử hóa và tương tác giữa các phân tử trong chất lỏng có thể làm tăng hoặc giảm độ nhớt của chất lỏng. Các chất lỏng có cấu trúc phân tử phức tạp hoặc các liên kết tương tác mạnh sẽ có độ nhớt cao hơn so với các chất lỏng có cấu trúc đơn giản hoặc liên kết tương tác yếu.
• Nhiệt độ: Thông thường, độ nhớt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng lên. Điều này là do khi nhiệt độ tăng, các phân tử trong chất lỏng sẽ có động năng cao hơn và chuyển động nhanh hơn, dẫn đến giảm ma sát giữa chúng.
• Các yếu tố khác: Các yếu tố khác như trạng thái vật chất, sự kết tủa, độ ẩm, lưu lượng chất lỏng và hình dạng của thiết bị cũng có thể ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng.

Công thức tính độ nhớt của chất lỏng 

Công thức tính độ nhớt của chất lỏng được gọi là công thức vi ba, được đặt tên theo tên nhà vật lý người Pháp Jean Léonard Marie Poiseuille và nhà toán học người Thụy Sĩ Daniel Bernoulli. Công thức này được sử dụng để tính toán lưu lượng chất lỏng chảy qua một ống dẫn hoặc đường ống.

Công thức tính độ nhớt của chất lỏng như sau:
η = (F/A) × (L/V)

Trong đó:

• η: độ nhớt của chất lỏng, đơn vị là poise hoặc centipoise (cP).
• F: lực kéo (đơn vị là dyne hoặc Newton).
• A: diện tích tiết diện của ống, đơn vị là cm2.
• L: chiều dài của ống, đơn vị là cm.
• V: vận tốc chất lỏng chảy qua ống, đơn vị là cm/s.

Tính toán độ nhớt của chất lỏng dựa trên lực kéo, diện tích tiết diện của ống, chiều dài và vận tốc chất lỏng chảy qua ống

Công thức này cho phép tính toán độ nhớt của chất lỏng dựa trên lực kéo, diện tích tiết diện của ống, chiều dài của ống và vận tốc chất lỏng chảy qua ống. Công thức này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thực tế như trong ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất và y tế để đo độ nhớt của các chất lỏng khác nhau.

Xem thêm: Độ nhớt của máu là gì? Làm thế nào để giảm độ nhớt của máu?

Bảng tra độ nhớt của chất lỏng

Dưới đây là một số giá trị độ nhớt của một số chất lỏng phổ biến, được tính bằng đơn vị poise hoặc centipoise (cP):

Lưu ý rằng độ nhớt của chất lỏng có thể thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, áp suất, hàm lượng chất rắn và hóa chất hòa tan trong chất lỏng. Vì vậy, bảng tra độ nhớt chỉ mang tính chất tham khảo và có thể khác nhau tùy vào nguồn thông tin và điều kiện thực tế. Ngoài ra, độ nhớt của chất lỏng cũng phụ thuộc vào loại máy đo độ nhớt được sử dụng. Các loại máy đo độ nhớt khác nhau có thể sử dụng các đơn vị đo khác nhau như centipoise (cP), millipascal-second (mPa.s), poise (P) hoặc kilogram per meter-second (kg/m.s).

Cách đo độ nhớt của chất lỏng

Độ nhớt có thể được đo bằng cách đo lực cản trở khi chất lỏng chảy qua một ống hoặc một bề mặt cố định. Đơn vị đo độ nhớt thông thường là độ nhớt động học (cP) hoặc độ nhớt động (Pa.s). Có nhiều phương pháp để đo độ nhớt của chất lỏng, tuy nhiên phương pháp nào được sử dụng phụ thuộc vào loại chất lỏng, độ nhớt cần đo, độ chính xác và ứng dụng cụ thể.

Hướng dẫn đo độ nhớt

Dưới đây là một số phương pháp đo độ nhớt thông dụng:

• Phương pháp đo xoắn: Áp dụng một lực xoắn lên một mẫu chất lỏng và đo góc xoắn của nó.
• Phương pháp Stoke: Phương pháp này đo độ nhớt bằng cách đo thời gian mà một cầu thủy tinh rơi qua một khoảng chất lỏng. Phương pháp này thường được sử dụng với các chất lỏng có độ nhớt thấp đến trung bình.
• Phương pháp đo chảy: Đưa mẫu chất lỏng vào một thiết bị đo chảy và đo tốc độ chảy của nó qua thiết bị.
• Phương pháp đo dao động: Đo tần số dao động của một thanh dao động đưa vào chất lỏng và đo tần số của nó.
• Phương pháp đo áp suất: Áp dụng áp suất lên một mẫu chất lỏng và đo tốc độ chảy của nó qua một lỗ hổng nhỏ.
• Phương pháp đo quay: Đo độ nhớt bằng cách quay một trục lắc chứa mẫu chất lỏng trong một môi trường không khí hoặc trong chân không.

Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, các phương pháp đo độ nhớt khác nhau có độ chính xác và độ lặp lại khác nhau và có thể yêu cầu thiết bị và kỹ thuật đo khác nhau. Tuy nhiên người ta sẽ thường sử dụng các loại máy đo độ nhớt để giúp tiết kiệm thời gian, chi phí cũng như nhân lực làm việc. 

Xem thêm: Top 3 máy đo độ nhớt đáng chú ý trên thị trường

Ứng dụng của công thức tính độ nhớt của chất lỏng

Công thức tính độ nhớt của chất lỏng là một công cụ quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế, bao gồm:

Thiết kế các thiết bị chuyển động

Khi thiết kế các thiết bị chuyển động như động cơ, bơm, van hoặc máy kéo, độ nhớt của chất lỏng là một thông số quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của thiết bị. Chúng ta sử dụng công thức để ước tính lực ma sát giữa các bề mặt chuyển động trong thiết bị, từ đó giúp đánh giá tính hiệu quả và tuổi thọ của thiết bị.

Công thức tính độ nhớt của chất lỏng rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp

Kiểm soát chất lượng sản phẩm

Độ nhớt chất lỏng được sử dụng để kiểm soát chất lượng sản phẩm và đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm. Ta ứng dụng công thức trên để đánh giá tính ổn định của sản phẩm và xác định các yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng.

Nghiên cứu khoa học

Công thức tính độ nhớt chất lỏng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học để đánh giá tính chất vật lý của các chất lỏng và xác định sự ảnh hưởng của các yếu tố vật lý và hóa học đến độ nhớt của chất lỏng.

Y tế

Trong y tế, độ nhớt của chất lỏng (như máu) được đo để chẩn đoán và điều trị các bệnh lý liên về tim mạch và đột quỵ. Từ đó đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến độ nhớt của máu.

Việc tính toán độ nhớt của chất lỏng là một bước quan trọng trong nghiên cứu các tính chất vật lý và động học của chất lỏng. Công thức tính độ nhớt của chất lỏng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng chất lỏng chịu lực và khả năng chuyển động của chất lỏng. Với sự phát triển của công nghệ, các phương pháp đo lường độ nhớt cũng được nâng cao, giúp cho việc nghiên cứu các tính chất vật lý của chất lỏng trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.

Chính vì vậy, công thức tính độ nhớt của chất lỏng là một phần quan trọng trong lĩnh vực vật lý, đồng thời cũng mang lại những ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, thực phẩm và y tế. Hãy theo dõi  Maydochuyendung.com để biết thêm nhiều kiến thức khác nhé! Nếu bạn còn bất kỳ câu hỏi nào hãy liên hệ Hotline Hà Nội: 0866 421 463 - Hồ Chí Minh: 0979 244 335.