Su Viskozitesi Hesaplama Aracı Nedir?
Viskozite, bir akışkanın akmaya karşı gösterdiği direnci ifade eder. Su söz konusu olduğunda viskozite, sıcaklık arttıkça hızla düşer; sıcak su, soğuk suya kıyasla çok daha kolay akar. Bu hesap aracı, saf suyun istediğiniz sıcaklıktaki dinamik (mutlak) viskozitesini iyi bilinen Vogel ampirik bağıntısıyla tahmin eder ve sonucu pascal-saniye (Pa·s), milipascal-saniye (mPa·s) ve santipuaz (cP) cinsinden verir. Bu bağıntı evrensel bir fizik aracıdır ve her yerde geçerlidir.
Nasıl Kullanılır?
Su sıcaklığını santigrat derece (°C) cinsinden girin ve viskozite değerini okuyun. Hesap aracı, girdiğiniz değeri kelvine çevirir \((T = °C + 273{,}15)\), Vogel formülünü uygular ve sonucu üç yaygın birimde sunar. 1 mPa·s'nin tam olarak 1 santipuaza eşit olduğunu unutmayın; bu nedenle bu iki değer sayısal olarak birbirinin aynısıdır.
Formül Açıklaması
Burada kullanılan Vogel (Vogel–Fulcher–Tammann tipi) bağıntısı şu şekildedir:
$$\mu(T) = 2{,}414\times10^{-5} \cdot 10^{\frac{247{,}8}{T - 140}} \ \text{Pa}\cdot\text{s}$$
Burada \(T\), kelvin cinsinden mutlak sıcaklıktır. \(2{,}414\times10^{-5}\) sabiti yüksek sıcaklık sınırını belirlerken, üstel terim \(T\) değeri 140 K'ya yaklaştıkça hızla büyür ve düşük sıcaklıklardaki keskin viskozite artışını yansıtır.
Çözümlü Örnek
20 °C'de \(T = 293{,}15 \ \text{K}\) olur, dolayısıyla \(T - 140 = 153{,}15\) olur. Üstel terim \(247{,}8 / 153{,}15 \approx 1{,}6180\)'dir; bu da \(10^{1{,}6180} \approx 41{,}50\) sonucunu verir. Bunu \(2{,}414\times10^{-5}\) ile çarptığımızda \(\mu \approx 1{,}002\times10^{-3} \ \text{Pa}\cdot\text{s}\), yani yaklaşık 1,00 mPa·s (1,00 cP) elde ederiz; bu değer, oda sıcaklığındaki su için ders kitaplarındaki değerle uyumludur.
Sıkça Sorulan Sorular
Hangi birimler kullanılıyor? Dinamik viskozite Pa·s, mPa·s ve santipuaz (cP) cinsinden verilir. \(1 \ \text{Pa}\cdot\text{s} = 1000 \ \text{cP}\).
Vogel bağıntısı ne kadar doğru? Atmosfer koşullarındaki saf su için yaygın 0–100 °C aralığında yaklaşık %1 hata payıyla doğru sonuç verir; bu, kesin bir teori değil, ampirik bir uyumlamadır.
Bu kinematik mi yoksa dinamik viskozite mi? Bu araç dinamik (mutlak) viskozite \(\mu\) değerini verir. Kinematik viskozite \(\nu\) değerini elde etmek için sonucu o sıcaklıktaki su yoğunluğuna bölün.
