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श्यानता की तापमान पर निर्भरता

1850
थर्मोडायनामिक्स में विभिन्न तापमानों पर द्रवों की सान्द्रता मापने के लिए प्रयोगशाला सेटअप।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

न्यूटनियन द्रव के लिए, श्यानता यह तापमान का एक फलन है और दबाव लेकिन अपरूपण दर नहीं। द्रवों में, तापमान बढ़ने पर श्यानता में काफी कमी आती है क्योंकि उच्च ऊष्मीय ऊर्जा अणुओं को अंतर्आणविक संसंजक बलों को अधिक आसानी से पार करने में सक्षम बनाती है। इसके विपरीत, गैसों में, तापमान बढ़ने पर श्यानता बढ़ती है क्योंकि उच्च गति पर अधिक बार होने वाली आणविक टक्करों के कारण अधिक संवेग स्थानांतरण होता है।

तरल और गैसों में श्यानता और तापमान का संबंध मौलिक रूप से भिन्न होता है, जिसका कारण उनके संवेग स्थानांतरण के लिए अलग-अलग आणविक क्रियाविधियाँ हैं। तरल पदार्थों में, अणु घनी तरह से पैक होते हैं और मजबूत अंतर-आणविक संसंजक बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं। श्यान बल इन अणुओं के एक दूसरे के ऊपर से फिसलने के प्रतिरोध से उत्पन्न होते हैं। तापमान बढ़ने पर, अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे वे इन संसंजक बलों को अधिक आसानी से पार कर पाते हैं। इसके परिणामस्वरूप तरल के प्रवाह के प्रतिरोध में कमी आती है, और इस प्रकार, श्यानता कम हो जाती है। यह प्रभाव स्पष्ट होता है; उदाहरण के लिए, पानी की श्यानता 0°C और 100°C के बीच लगभग 6 गुना कम हो जाती है।

गैसों में अणु एक-दूसरे से काफी दूर होते हैं और मुख्य रूप से टकराव के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं। गैस में श्यानता, अलग-अलग वेग से गतिमान परतों के बीच संवेग के स्थानांतरण का माप है। यह संवेग परतों के बीच गतिमान अणुओं के टकराने से स्थानांतरित होता है। तापमान बढ़ने पर गैस के अणुओं का यादृच्छिक ऊष्मीय वेग भी बढ़ता है। इससे अधिक बार और अधिक ऊर्जा के साथ टकराव होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप परतों के बीच संवेग का स्थानांतरण अधिक प्रभावी होता है और फलस्वरूप श्यानता बढ़ जाती है। यह व्यवहार गैसों के गतिज सिद्धांत की प्रारंभिक सफलताओं में से एक था, क्योंकि यह एक अप्रत्याशित भविष्यवाणी थी जिसे बाद में प्रयोगों द्वारा सिद्ध किया गया।

UNESCO Nomenclature: 2212
ऊष्मागतिकी

Type

स्थूल संपत्ति

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • थर्मामीटर का विकास
  • रुडोल्फ क्लॉसियस और जेम्स क्लर्क मैक्सवेल द्वारा गैसों के गतिज सिद्धांत पर किया गया कार्य
  • जोहान्स डिडेरिक वैन डेर वाल्स द्वारा अंतर-आणविक बलों पर अध्ययन
  • पॉइसुइल और हेगन द्वारा द्रव प्रवाह पर किए गए प्रारंभिक प्रयोग

आवेदन

  • इंजन ऑयल का निर्माण (मल्टीग्रेड ऑयल)
  • औद्योगिक ऊष्मा विनिमयकर्ता
  • कांच निर्माण और मोल्डिंग
  • खाद्य प्रसंस्करण (उदाहरण के लिए, चॉकलेट या शहद के प्रवाह को नियंत्रित करना)
  • भूतापीय ऊर्जा निष्कर्षण

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित विषय: श्यानता, तापमान पर निर्भरता, तरल पदार्थ, गैसें, गतिज सिद्धांत, अंतर-आणविक बल, संवेग स्थानांतरण, तरल पदार्थों के गुणधर्म।

ऐतिहासिक संदर्भ

श्यानता की तापमान पर निर्भरता

1839-01-01
1842
1847
1850
1850
1850
1850
1838
1841
1845
1850
1850
1850
1850
1850

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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