لزجت (Viscosity)
لزجت (Viscosity)، خاصیت مقاومت سیال در برابر نیروهای وارد بر آن و ایجاد تنش برشی است. لزجت عامل اصلی انتقال مومنتم در لایه های سیال می باشد و هنگامی ظاهر می شود که بین لایه های سیال حرکت نسبی وجود داشته باشد. واضح است که لزجت مایعات بیشتر از گازهاست.
لزجت ناشی از دو عامل زیر است :
الف) نیروهای جاذبه مولکولی (cohensive) که در مایعات مطرح می شود.
ب) نیروهای تبادل مومنتم مولکولی که در گازها مطرح می گردد.
تغییرات لزجت مایعات با دما را می توان با معادله زیر بیان کرد : 
که a و b ضرایب ثابت و تابع نوع مایع هستند.
تغییرات لزجت گازها را می توان با معادله زیر بیان نمود : 
µ0 یک لزجت معین در دمای مطلق 273 کلوین (T0) و N به نوع گاز بستگی دارد.
معادله ساترلند هم برای تیین لزجت گازها به کار می رود که موضوع بحث کتب سیالات می باشد.
چند نکته مهم :
- در مایعات با افزایش دما نیروی بین مولکولی کاهش یافته و در نتیجه لزجت کاهش می یابد.
- در گازها با افزایش دما تعداد برخوردها زیاد شده و در نتیجه تبادل مومنتم مولکولی افزایش می یابد که حاصل آن افزایش لزجت است.
- میزان تغییرات لزجت با دما در مایعات بیشتر از گازهاست.
- اگر افزایش فشار خیلی زیاد نباشد لزجت مستقل از فشار است ولی در تغییر فشارهای بالا، لزجت مایعات و گازها با افزایش فشار افزایش می یابد. توجه داشته باشید که بی اثر بودن فشار روی لزجت گازها به این دلیل است که با افزایش فشار، سرعت برخورد مولکولی افزایش یافته ولی طول برخورد کاهش می یابد که این دو، اثر مخالف روی لزجت دارند و در نتیجه لزجت گازها مستقل از فشار خواهد بود.
سیال ایده آل : سیالی است که لزجت آن صفر بوده و تراکم ناپذیر باشد.
گاز ایده آل : سیالی است که لزجت آن غیر صفر بوده تراکم پذیر باشد.
وسکوزیته مطلق یا ضریب ویسکوزیته مطلق اندازه گیری مقاومت داخلی است. ویسکوزیته مطلق نیروی مماس در واحد سطح مورد نیاز برای حرکت دادن یک صفحه افقی با توجه به سرعت واحد توسط مایع است.
ویسکوزیته دینامیکی طبق رابطه زیر محاسبه می شود:
τ = μ dc/dy
که در این رابطه τ تنش برشی و μ ویسکوزیته دینامیکی می باشد.
نسبت لزجت دینامیکی به چگالی را لزجت سینماتیک می نامند. 
لزجت سینماتیک بر خلاف لزجت دینامیکی تابع فشار است. با افزایش فشار، لزجت سینماتیک گازها کاهش می یابد ولی لزجت سینماتیک مایعات افزایش می یابد. و با توجه به کاهش قابل ملاحظه چگالی گازها با دما، تغییرات لزجت سینماتیکی گازها با دما زیادتر از تغییرات لزجت دینامیکی است.
زمانی که وزن مخصوص آب در دمای 68.4oF (20.2oC) برابر یک می باشد، ویسکوزیته جنبشی آب در دمای 68.4oF (20.2oC) معادل 1.0 cSt می باشد.
رابطه بین ویسکوزیته دینامیکی و جنبشی را مطابق زیر نیز می توانیم تعریف کنیم:
ν = 6.7197 10-4 μ / γ
که در این رابطه ν ویسکوزیته جنبشی بر حسب(ft2/s)، μ ویسکوزیته دینامیکی بر حسب (cP) و γ وزن مخصوص بر حسب(lb/ft3 ) می باشد.
لزجت دینامیکی
|
cP |
P (Poise) |
Pa·s |
|
1×103 1×102 1 |
1×10 1 1×10–2 |
1 1×10–1 1×10–3 |
لزجت سینماتیکی
|
cSt |
St |
m2/s |
|
1×106 1×102 1 |
1×104 1 1×10–2 |
1 1×10–4 1×10–6 |
|
|
ویسکوزیته های اعلام شده در 20 درجه سانتی گراد اند به جز خون و خون پلاسما که در دمای 37 درجه بدن و بخار آب که 100 درجه سانتی گراد می باشند.
ویسکوزیته یک سیال بسیار به دما وابسته است و در هر دو نوع ویسکوزیته جنبشی و دینامیکی بسیار موثر وهمچنین دمای مرجع نیز باید در کنار آنها ذکر شده باشد. در استاندارد ISO 8217 درجه حرارت مرجع برای باقی ماندن در حالت مایع C 1000 است. برای مایع تقطیر دمای مرجع C 400 است.
• برای مایع : ویسکوزیته سینماتیکی(جنبشی) با افزایش درجه حرارت، کاهش پیدا می کند.
• برای گاز: ویسکوزیته سینماتیکی با افزایش درجه حرارت، افزایش پیدا می کند.
واحد های رایج دیگر برای ویسکوزیته:
Saybolt Universal Seconds (or SUS, SSU)
SUS برای اندازه گیری ویسکوزیته مورد استفاده می شود. در این نوع اندازه گیری 60 میلی لیتر از یک سیال نفتی را از یک سوراخ کالیبره(ویسکوزمتر) عبور می دهند ( با کنترل دما و طبق آزمون ASTM D 88). و با واحد های
SSU (Seconds Saybolt Universal) یا SSF (Saybolt Seconds Furol)
بین ویسکوزیته دینامیکی و جنبشی رابطه دیگری خواهیم داشت:
ν = 4.63 μ / SG
مثال در ارتباط با تبدیل وسکوزیته دینامیکی و جنبشی هوا:
ویسکوزیته جنبشی برای هوا در فشار 1 bar (105 Pa, N/m2) و دمای 40oC برابر 16.97 cSt (16.97 10-6 m2/s) می باشد.
برای محاسبه چگالی از قانون گاز ایده آل استفاده می کنیم:
ρ = p / R T ρ = 105 (N/m2) / (287 (J/kg/K) (273 (oC) + 33 (oC)) = 1.113 (kg/m3)
برای محاسبه ویسکوزیته دینامیکی نیز خواهیم داشت:
μ = 1.113 (kg/m3) 16.97 10-6 (m2/s)
= 1.88 10-5 (kg/m s, N.s/m2, P)
ویسکوزیته سینماتیکی می تواند از واحد SSU به Centistokes طبق زیر تبدیل شود:
νCentistokes = 0.226 νSSU - 195 / νSSU
در جایی که νSSU < 100
و همچنین :
νCentistokes = 0.220 νSSU - 135 / νSSU
در جایی که ν
سرامیک مشتق از کلمه keramos یونانی است که به معنی سفالینه یا شئی پخته شده است. در واقع منشا پیدایش این علم همان سفالینههای ساخته شده توسط انسانهای اولیه هستند. در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهای رس به علت وفور و فراوانی آنها و همچنین شکلگیری بسیار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پایین پخت آنها استفاده میکرد. آلومینوسیلیکاتها که خاکهای رسی خود آنها به حساب میآیند، از عناصر آلومینیوم، سیلیسم و اکسیژن ساخته می‌شوند که این سه عنصر بر روی هم حدود 85 درصد پوسته جامد کره زمین را تشکیل میدهند. این سه عنصر فراوانترین عناصر پوسته زمین هستند.