यह कैलकुलेटर क्या करता है
यह उपकरण तापमान के फलन के रूप में तरल पानी की गतिशील (परम) श्यानता की गणना करता है। पानी का तापमान डिग्री सेल्सियस, फ़ारेनहाइट या केल्विन में दर्ज करें और यह श्यानता को मिलीपास्कल-सेकंड (mPa·s, जो सेंटीपॉइज़ के समान है), पास्कल-सेकंड (Pa·s, SI इकाई) और पॉइज़ (P) में लौटाता है। गर्म होने पर पानी काफ़ी पतला हो जाता है: 0 °C के पास यह शरीर के तापमान की तुलना में लगभग दोगुना श्यान होता है।
इसका उपयोग कैसे करें
इनपुट बॉक्स में पानी का तापमान लिखें और उससे मेल खाती इकाई चुनें (°C, °F या K)। कैलकुलेटर मान को परम तापमान में बदलता है, श्यानता सहसंबंध लागू करता है और परिणाम दिखाता है। यह सहसंबंध लगभग 0 °C से 370 °C तक (दबाव के अंतर्गत) तरल पानी के लिए है, इसीलिए इस सीमा से बहुत बाहर के मान अस्वीकार कर दिए जाते हैं।
सूत्र की व्याख्या
श्यानता की गणना पानी के लिए व्यापक रूप से प्रयुक्त वोगेल-प्रकार के अनुभवजन्य सहसंबंध से की जाती है:
$$ \mu(T) = A \cdot 10^{ \frac{B}{\,T - C\,} } $$यहाँ T केल्विन में परम तापमान है और समायोजित स्थिरांक हैं A = 2.414×10-5 Pa·s, B = 247.8 K और C = 140 K। परिणाम μ पास्कल-सेकंड में मिलता है; mPa·s (सेंटीपॉइज़) पाने के लिए 1000 से गुणा करें या पॉइज़ पाने के लिए 10 से गुणा करें। यह फ़िट 0 से 100 °C के बीच लगभग 1% तक सटीक है, हिमांक के बहुत पास त्रुटि कुछ अधिक होती है।
हल किया गया उदाहरण
20 °C पर पानी के लिए, पहले इसे केल्विन में बदलें: T = 20 + 273.15 = 293.15 K। फिर घातांक की गणना करें, 247.8 / (293.15 − 140) = 1.618, इसलिए:
$$ \mu = 2.414 \times 10^{-5} \cdot 10^{ \frac{247.8}{\,293.15 - 140\,} } = 1.002 \times 10^{-3}\ \text{Pa s} $$यह 1.002 mPa·s (या 1.002 cP) के बराबर है, जो कमरे के तापमान पर पानी के पाठ्यपुस्तक मान से मेल खाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
तापमान बढ़ने पर पानी की श्यानता क्यों घटती है? पानी गर्म होने पर उसके अणुओं को अधिक ऊष्मीय ऊर्जा मिलती है, जिससे प्रवाह का विरोध करने वाला हाइड्रोजन-बंध नेटवर्क कमज़ोर पड़ जाता है, इसलिए तरल पतला हो जाता है और अधिक आसानी से बहता है।
कमरे के तापमान पर पानी की श्यानता कितनी होती है? 20 °C पर पानी की गतिशील श्यानता लगभग 1.00 mPa·s होती है, जो 25 °C पर घटकर लगभग 0.89 mPa·s रह जाती है।
क्या गतिशील श्यानता सेंटीपॉइज़ के समान है? सेंटीपॉइज़ एक इकाई है, कोई भिन्न राशि नहीं: 1 mPa·s ठीक 1 cP के बराबर होता है, इसलिए cP में व्यक्त गतिशील श्यानता वही संख्या है जो mPa·s में दिखाई जाती है।
