స్నిగ్థత

స్నిగ్ధత అంటే viscosity

విరూప బలాల ప్రబల్యంవల్ల ఘన పదార్ధాల ఆకారం మారుతుంది. అయినా అంతరిక బలాలు బాహ్య బలాలను నిరోధిస్తాయి.బాహ్యబలం పని చేయడం మానిన వెంటనే సామాన్యంగా వాటి కున్న ఆకారాన్ని తిరిగి పొందగలవు.కాని ద్రవ పదార్ధాలుαあるふぁ, వాయుపదార్ధాలు విరూప బలం ఎంత అల్పమైనా దాని ప్రాబల్యం ప్రవహిస్తాయేగాని ఆ బలాన్ని నిరేధించి నిలువలేవు. ఇది చలనంలో లేని ప్రవాహాలకే వర్తిస్తుంది.అంటే సాంఖ్యాక పరిస్థితులలో మాత్రమే ప్రవాహులలో విరూపణ ప్రతి బలాలు ఉండవన్న మాట.కాని సమాతాస్థితి పొందే ముందు అంటే ప్రవాహికదులుతున్నంత కాలం ప్రవాహులలో విరూపణ బలాలు ఉండవచ్చు.చలనంలో ఉన్న ప్రవాహులలో ఉండే అటువంటి విరూపణ బలాలను సూచిస్తుంది.

వివిధ స్నిగ్థతలు కలిగిన పదార్దాల అనుకరణ.పైన ఉన్న పదార్దం కన్నా క్రింద ఉన్న పదార్దం తక్కువ స్నిగ్థత కలిగి ఉంటుంది.

వివరణ

ప్రవాహంలో ఉన్న ద్రవంలో, లేదా వాయువులలో, వేగము అంతటా సమంగా ఉండదు. ప్రవాహ దిశకు సమాంతరంగా ఉన్న పొర అంతటా ద్రవ్యవేగంకి ఒకే విలువ ఉంటుంది. ప్రవాహదిశాకు లంబంగా ఉండే పొరలలో వేగము స్థిరంగా ఉండదు.

పతములో చూపిన్నట్లు సమాంతరంగా ఉన్న పొరలలోని ద్రవము విభిన్న వేగాలతో ప్రవహిస్తుందను కోవచ్చు.Αあるふぁ, Βべーたపొరలలో ద్రవవేగానికి స్థిరమైన విలువ (v, v+dVల మధ్య) ఉందను కొందాము.పై తలం Aలోని ద్రవవేగం V+dV;కింది తలంBలోని ద్రవవేగం అవుతాయి.B పొరలోని ద్రవవేగాన్ని హ్వ్చ్చించడానికి తలంAలోని ద్రవము Aపొరలలోని ద్రవవేగాన్ని తగ్గించడానికి తలంBలోని ద్రవమూ ప్రయత్నిస్తాయి.అందువల్ల పొర రెండు తలాల మీదా విరూపణ స్వభావం గల బలాలు పనిచేస్తాయి.రెండు తలాల మీది విరూపణ ప్రతి బలాలకు ఒకే పరిమాణముంటుంది.కాని అవి వ్యతిరేక దిశలలో పనిచేయడం వల్ల ప్రవాహాన్ని నిరోధిస్తాయి.ప్రవాహుల ఈ స్వభావాన్ని స్నిగ్థత అంటారు. గమనంలో ఉన్న వస్తువును ఘర్షణ నిరోధించినట్లే సాపేక్ష వేగంలో జరిగే ప్రవాహాన్ని స్నిగ్థతా బలాలు నిరోధిస్తాయి.అందువల్ల స్నిగ్థతను అంతర్ఘర్షణ అంటారు.

స్నిగ్థత బలాలు సాపేక్ష వేగాన్ని ప్రతిఘటిస్తున్నా ప్రవాహదిశకు సమాంతరంగా, అంటే స్పర్శ రేఖ దిశలో ప్రవాహిమీద బాహ్యబలము పనిచేయడం మానగానే స్నిగ్థత బలాల పొరల మధ్య ఉన్న సాపేక్ష వేగ్గాన్ని పోగొట్టి ప్రవాహాన్ని ఆపుచేస్తాయి.కలవలో సాగే నీటి ప్రవాహాన్ని ఇందుకు ఉదాహరణగా తిసుకుందాము.కాలవలో నేలను ఆనుకొని ఉన్న పొర కదలదు. ఆపైన ఉన్న పొరలలో వేగము పొరపొరకు ఎక్కువవుతూ వచ్చి తలంలో ఉన్న పొరకు గరిష్థమైన వేగముంటుంది.అంటే పొరలలో నీరు సాపేక్ష వేగంతో ప్రవహిస్తుందన్నమాట.కాలవ మీద పనిచేస్తూ ప్రవాహాన్ని కలిగించే బలాన్ని నిలిపివేస్తే నీటిలో ఉన్న స్నిగ్థత బలాలు పొరల మధ్య ఉండే సపేక్ష వేగాన్ని క్రమంగా తగ్గించి ప్రవాహాన్ని ఆపివేస్తాయి. గాజు బీకరులో నీరు పోసి ఒక గాజు కడ్డీని అందులో ముంచి గిరగిరా తిప్పితే కడ్డీతో పాటు నీరు కూడా తిరుగుతుంది. బీకరును ఆనుకొని ఉన్న భాగాలు తిరగవు. మధ్యలో ఉన్న భాగాలు తిరిగినా వాటి వేగము బీకర్ గోడల వైపు తగ్గుతూ వస్తుంది.ఇప్పుడు కద్దీ తిప్పడం మానితే కొంత సేపటికి నీరు కూడా తిరగడం మానుతుంది.

చెరువులలోనూ, సముద్రంలోనూ నీటి అలలను చూస్తము కదా.ఈ అలలు ఏర్పడటానికి కారణము గాలి వీచటమే. గాలి ఆగిన వేంటనే అలలు కూడా ఆగిపోవడానికి ఈ స్నిగ్థతా బలాల్లే కారణము. గాలిలో వర్ష బిందువులు కింద పడుతూ ఉంటే గాలి పొరలలో ఏర్పడే స్నిగ్థ్ద్త బలాల వల్లనే బిందువుల వేగము భుమ్యాకర్షణ వల్ల క్రమంగా హెచ్చకుండా స్థిరమైన విలువను పొందుతుంది. న్యూటన్ ఉహనల ప్రకారం సమానాంతర పొరలలో ప్రవహించే ప్రవాహిలో పొరల మధ్య ఏర్పడే విరూప బలం (F) పొరతల వైశాల్యంAకి, ప్రవాహ దిశకు లంబంగా ఉండే వేగ స్రవణతకూ అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది.

అంటే FαあるふぁAdV/dx అని వ్రయవచ్చు.లేదా F=ηいーた.A.dV/dx ηいーた విలువ ద్రవాన్ని బట్టి మారుతూ ఉండే స్థిరాంకము.దీనిని స్నిగ్థత గణకము అంటారు.dV/dxను పొరల మధ్య వేగపుదీణత అంటారు.స్నిగ్థత గుణకాన్ని ఈ విధంగా నిర్వచించవచ్చు. ప్రవాహ దిశకు లంబంగా, పొరల మధ్య ప్రమాణ వేగ ప్రవీణత ఉన్నప్పుడు ప్రమాణ వైశాల్యంగల పొరమీది నిరూపణబలాన్ని స్నిగ్థత గుణకము అంటారు.ηいーたను చల స్నిగ్థత అంటారు.దీనికి మితులు: (ηいーた) = (F) / (A) [dV/dr] లేదా (ηいーた) = (ML-1T-1) C.G.S పద్ధతిలో ηいーたకు ప్రమాణం పాయిస్.ఒక పాయిస్ డైన్-సెకన్- (సెం.మి.)2 తో సమాణము. S.I.పద్ధతిలోηいーたనుNs.m-2 లో వ్రయవలె. స్నిగ్థతకు, సాంద్రతకు గల నిష్పత్తిని గతిక స్నిగ్థత అంటారు.దీనినిμみゅーఅనే గ్రీకు అక్షరంతో సూచిస్తారు.ఇంజనీర్లు, గణిత శాస్త్రవేత్తలు స్నిగ్థతను సూచించడానికి గతిక స్నిగ్థతను ఉపయోగిస్తారు.μみゅーకు మితులు[L2T-1]మితుల ప్రకారం μみゅーను cm2s-1అని సూచించవలె. దీనిని స్టోక్స్ ప్రమాణంగా ఉపయోగిస్తారు. S.I.పద్ధతిలో μみゅー నుm2s-1అని వ్రయవలె.కాని m2s-1 లో వచ్చే μみゅー విలువ 10^4 స్టోక్స్కు సమానము.

ఇవి కూడా చుడండి

• ద్రవ్యవేగం
• ద్రవము
• వేగం

బయట లంకెలు

• [Fluid properties High accuracy calculation of viscosity and other physical properties of frequent used pure liquids and gases.]
• [Gas viscosity calculator as function of temperature]