Kapilaritas; Tegangan Permukaan

Viskositas; Kapilaritas

Tegangan Permukaan; Viskositas

Turbulensi; Kapilaritas

Tegangan permukaan akibat gaya antar molekul kohesif di antarmuka cair–udara

Gaya apung yang dihasilkan dari volume air yang dipindahkan

Tarikan viskos yang menyeimbangkan gravitasi untuk organisme kecil

Kenaikan kapiler yang disebabkan oleh gaya adhesif di tabung sempit

Memakai sepatu yang menyebarkan gaya di area yang lebih besar dan mendarat sangat singkat untuk memaksimalkan impuls

Meningkatkan massa tubuh untuk meningkatkan gaya normal terhadap permukaan

Berlari lebih pelan untuk mengurangi tekanan dinamis pada air

Menggunakan sepatu beralas kasar untuk meningkatkan gesekan dengan molekul cair

Kecenderungan permukaan cairan untuk berperilaku seperti lapisan elastis yang tertarik karena daya tarik antar molekul

Ketahanan cairan untuk mengalir karena viskositas tinggi antara lapisan

Peningkatan suhu cairan yang disebabkan oleh gesekan di permukaan

Kecenderungan cairan untuk menguap lebih cepat pada ketinggian yang lebih tinggi

Tegangan permukaan muncul dari gaya tolak antara molekul fluida di permukaan saja

Tegangan permukaan muncul karena molekul di permukaan mengalami gaya tarik yang tidak seimbang menuju massa fluida

Tegangan permukaan disebabkan oleh tekanan udara eksternal yang menekan permukaan fluida secara merata

Tegangan permukaan dihasilkan dari gaya gravitasi yang menarik molekul permukaan ke bawah

Jarum mengapung karena densitasnya lebih rendah daripada air

Tegangan permukaan menciptakan film seperti elastis yang mendukung jarum meskipun densitasnya lebih tinggi daripada air

Ruang udara yang terperangkap di bawah jarum menciptakan daya angkat yang sama dengan beratnya

Kenaikan kapiler mendorong jarum ke atas dari bawah

Setetes air yang menyebar dengan segera untuk membuat film yang sempurna datar

Setetes kecil berbentuk bulat yang terbentuk dan mempertahankan bentuknya di ujung keran sebelum terlepas

Peningkatan cepat dalam laju penguapan saat diaduk

Penurunan densitas dengan kedalaman

Molekul permukaan memiliki daya tarik yang seimbang di semua arah, seperti molekul bulk, sehingga tidak ada efek bersih yang terjadi

Molekul bulk mengalami dorongan yang lebih kuat, menciptakan dorongan ke luar di permukaan

Molekul permukaan mengalami daya tarik ke dalam yang bersih karena kurangnya molekul tetangga di atas, yang mengarah pada permukaan yang terkontraksi

Baik molekul permukaan maupun bulk mengalami lingkungan yang identik; tegangan permukaan murni bersifat makroskopis

Jari tersebut menekan film padat yang kaku yang terbentuk oleh kristalisasi di permukaan

Jari tersebut berinteraksi dengan lapisan seperti elastis yang dihasilkan oleh atraksi antar molekul yang menahan deformasi permukaan

Viskositas saja di dalam cairan bulk menghasilkan semua resistensi, terlepas dari efek permukaan

Fluktuasi tekanan udara di atas air menciptakan dorongan periodik yang menentang gerakan

Force per unit length along a liquid surface

Force per unit area acting on a submerged surface

Energy per unit volume stored in a liquid

Pressure difference across a curved interface

γ = F/L karena gaya bertindak di sepanjang satu tepi

γ = F/2L karena gaya dibagi oleh dua permukaan film

γ = 2F/L karena dua permukaan menggandakan gaya

γ = FL karena tegangan permukaan sebanding dengan panjang

N/m

N·m

Pa

J/m^2

Itu harus digandakan, karena pekerjaan berbanding lurus dengan ΔA.

Itu tetap sama, karena γ konstan.

Itu berkurang setengah, karena film menjadi lebih tipis.

Itu meningkat empat kali lipat, karena area berkembang secara kuadratik dengan panjang.

Air raksa (20 °C): 0.440

Udara (0 °C): 0.076

Udara (20 °C): 0.072

Benzena (20 °C): 0.029

Ini meningkat dari 0,072 N/m pada 20 °C menjadi 0,076 N/m pada 0 °C dan turun menjadi 0,059 N/m pada 100 °C, menunjukkan penurunan umum dengan suhu.

Ini tetap konstan untuk air: 0,072 N/m pada 0 °C, 20 °C, dan 100 °C.

Ini meningkat secara bertahap dengan suhu dari 0,059 N/m pada 100 °C menjadi 0,076 N/m pada 20 °C dan 0,100 N/m pada 0 °C.

Ini berfluktuasi secara acak tanpa tren yang jelas di 0 °C, 20 °C, dan 100 °C.

Air raksa > Air > Benzena > Alkohol

Air > Air raksa > Benzena > Alkohol

Benzena > Alkohol > Air > Air raksa

Alkohol > Air > Benzena > Air raksa

Pendinginan air hingga mendekati 0°C

Menambahkan sedikit deterjen (surfactant)

Memampatkan air dalam wadah tertutup

Menghilangkan gas terlarut dengan merebus

Tarikan antara molekul yang sama dalam suatu cairan

Tarikan antara cairan dan permukaan padat dari bahan yang berbeda

Ketahanan cairan untuk mengalir karena viskositas

Gaya ke atas yang diberikan oleh cairan pada objek yang terendam

Tarikan di antara molekul yang sama dalam suatu fluida

Tarikan antara molekul yang berbeda, seperti cairan dan dinding wadah

Repulsi antara molekul dari fase yang berbeda

Pem bonding hanya ada pada cairan logam

Gaya kohesif lebih kuat daripada gaya adesi

Gaya adesi lebih kuat daripada gaya kohesif

Kedua gaya tidak ada di permukaan

Gaya gravitasi menghilangkan baik kohesi maupun adesi

Adhesi melebihi kohesi dalam interaksi raksa-kaca

Kohesi melebihi adhesi dalam interaksi raksa-kaca

Kohesi sama dengan adhesi untuk raksa dalam kaca

Tidak ada gaya permukaan yang bekerja pada raksa

Tingkat air naik di kapiler sementara tingkat merkuri turun

Kedua tingkat air dan merkuri naik di kapiler

Kedua tingkat air dan merkuri turun di kapiler

Merkuri naik sementara air turun karena densitas yang lebih tinggi

Kohesi — molekul air menarik molekul kaca

Adhesi — molekul merkuri menarik molekul merkuri

Kohesi — molekul merkuri menarik molekul merkuri

Adhesi — molekul air menarik molekul air

Gunakan tabung dengan radius dalam yang lebih kecil untuk meningkatkan interaksi permukaan

Gunakan tabung dengan radius dalam yang lebih besar untuk mengurangi kontak dinding

Miringkan tabung sedikit untuk mengurangi efek gravitasi

Panaskan dinding tabung sehingga adhesi berkurang

Pem-bondingan hidrogen karena muatan parsial pada H dan O

Pem-bondingan ionik antara ion H+ dan O2−

Pem-bondingan kovalen yang menghubungkan semua molekul menjadi polimer

Gaya Van der Waals dari dipol instan

Pembagian muatan yang tidak merata menciptakan dipol yang sejajar untuk membentuk ikatan hidrogen

Pembagian muatan yang sama membuat molekul nonpolar dan sangat menarik

Oksigen membawa muatan negatif penuh yang menyebabkan atraksi ionik ke hidrogen

Elektron dibagikan secara merata, memaksimalkan atraksi kovalen antara molekul

Adhesi air pada ion yang membentuk cangkang hidrasi

Kohesi air yang menciptakan tegangan permukaan

Elektrolisis air yang menghasilkan ion

Evaporasi air akibat peningkatan energi kinetik

Adhesi antara permukaan air polar dan molekul daun bersaing dengan kohesi dalam air, menyeimbangkan penyebaran dan pembulatan

Hanya kohesi yang berfungsi, menarik tetesan ke dalam tanpa interaksi dengan daun

Ikatan ionik terbentuk antara oksigen dalam air dan atom karbon di daun, memperbaiki tetesan secara kaku

Adhesi lebih kuat daripada kohesi dalam air, jadi tetesan seharusnya menyebar menjadi film yang seragam

h = γ r cosθ / (ρ g)

h = 2γ cosθ / (ρ g r)

h = ρ g r / (2γ cosθ)

h = 2γ sinθ / (ρ g r)

Meniskus cekung memiliki cairan lebih tinggi di tengah karena θ > 90°; meniskus cembung memiliki cairan lebih tinggi dekat dinding karena θ < 90°.

Meniskus cekung melengkung ke atas di tepi dengan θ < 90°; meniskus cembung melengkung ke bawah di tepi dengan θ > 90°.

Meniskus cekung datar ketika θ = 0°; meniskus cembung hanya terjadi ketika θ = 180°.

Meniskus cekung hanya muncul di gas; meniskus cembung hanya muncul di padatan.

γ cosθ (2πr) = ρ g h π r^2

2γ cosθ = ρ g h π r^2

γ (2πr) = ρ g h r

$$\gamma \sin \theta (\pi r^2) = \rho g h$$

Menambah jari-jari tabung r

Mengurangi tegangan permukaan γ

Menambah densitas fluida ρ

Mengurangi sudut kontak θ (selama θ < 90°)

h menjadi dua kali lipat karena h ∝ r

h menjadi setengah karena h ∝ 1/r

h tetap tidak berubah karena r dibatalkan

h menjadi nol karena θ = 0°

A high-γ liquid with small r and a wetting surface (small θ)

A low-γ liquid with large r and a non-wetting surface (θ > 90°)

A high-density liquid with large r and θ = 90°

A moderate-γ liquid with small r but θ > 90°

Kira-kira 2,9 cm

Kira-kira 0,29 cm

Kira-kira 29 cm

Kira-kira 0,029 cm

μ (mu)

η (eta)

ν (nu)

λ (lambda)

η = Av/(FL)

η = FL/(Av)

η = FA/(vL)

η = vL/(FA)

Viskositas adalah hambatan eksternal akibat resistensi udara yang bekerja pada benda padat.

Viskositas adalah ukuran perubahan kerapatan massa terhadap tekanan dalam fluida.

Viskositas adalah gesekan internal dalam fluida yang menahan gerakan relatif antara lapisan.

Viskositas adalah kecenderungan fluida untuk mengembang saat dipanaskan.

N·s/m², juga ditulis sebagai Pa·s

N/m, juga ditulis sebagai Pa

N·m, juga ditulis sebagai J

kg/m³, juga ditulis sebagai densitas

Madu, karena memiliki gesekan internal yang lebih tinggi (viskositas lebih besar).

Air, karena memiliki gesekan internal yang lebih rendah (viskositas lebih kecil).

Keduanya memerlukan gaya yang sama terlepas dari viskositas.

Tidak ada; gaya hanya tergantung pada luas pelat, bukan pada cairan.

η tetap sama karena viskositas adalah sifat material yang independen dari geometri dalam persamaan.

η menjadi dua kali lipat karena η berbanding lurus dengan L ketika F, A, dan v tetap.

η menjadi setengah karena η berbanding terbalik dengan L ketika F, A, dan v tetap.

η menjadi nol karena gradien v/L menurun.

Ini meningkat secara bertahap dengan suhu dari 1.8 cP pada 0 °C menjadi 0.3 cP pada 100 °C.

Ini menurun dengan suhu dari 1.8 cP pada 0 °C menjadi 0.3 cP pada 100 °C.

Ini tetap kira-kira konstan pada sekitar 1.0 cP di semua suhu.

Ini pertama-tama meningkat dari 0.3 cP menjadi 1.8 cP, kemudian menurun kembali ke 1.0 cP.

Gliserin pada 20 °C (η = 830 cP)

Udara pada 20 °C (η = 0.018 cP)

Ethanol pada 20 °C (η = 1.2 cP)

Xenon pada 21 °C (η = 0.023 cP)

Uap air pada 100 °C (η = 0.013 cP)

Air cair pada 100 °C (η = 0.3 cP)

Benzena (η = 0.604 cP)

Gliserol (η = 1,200 cP)

$$(\pi r^4 (P1 - P2)) / (8 \eta L)$$

$$(\pi r^2 (P1 + P2)) / (\eta L)$$

Q = (2 π r (P1 − P2)) / (8 ρ L)

Q = $$(\pi r^4 \Delta P) / (2 \eta L^2)$$

Itu tetap sama karena Q ∝ r

Itu menggandakan karena Q ∝ r^2

Itu meningkat dengan faktor 4 karena Q ∝ r^3

Itu meningkat dengan faktor 16 karena Q ∝ $$r^4$$

Mengurangi panjang tabung L

Meningkatkan perbedaan tekanan (P1 − P2)

Meningkatkan viskositas dinamis η

Meningkatkan jari-jari r

QA = QB karena menggandakan ΔP dan L tidak mengubah Q

QA > QB karena panjang yang lebih panjang selalu mendominasi penurunan tekanan

QB = 2 QA karena Q ∝ ΔP dan berbanding terbalik ∝ L

QB = $$(1/2)$$ QA karena Q ∝ 1/L^2

Fluida ideal memiliki kecepatan konstan; fluida kental memiliki kecepatan yang berbeda di seluruh lapisan

Fluida ideal memiliki kecepatan yang berbeda; fluida kental memiliki kecepatan konstan di seluruh lapisan

Baik fluida ideal maupun fluida kental bergerak dengan kecepatan konstan di seluruh lapisan

Baik fluida ideal maupun fluida kental menunjukkan variasi kecepatan parabolik

Fluid density

Coefficient of viscosity

Pressure gradient

Turbulent intensity

k is a universal constant independent of object shape

k depends on the geometry of the object

k depends only on the fluid temperature

k equals the object’s mass divided by its radius

k = 2πr

$$k = 4\pi r^2$$

k = 6πr

k = $$8\pi r^3$$

F: buoyant force (N); η: density (kg/m^3); v: terminal displacement (m)

F: fluid friction force (N); η: coefficient of viscosity (kg/ms); v: object speed (m/s)

F: lift force (N); η: specific weight (N/m^3); v: volumetric flow rate (m^3/s)

F: pressure force (N); η: dynamic modulus (Pa·s); v: angular speed (rad/s)

Uniform velocity at all radii

Maximum velocity at the wall and zero at the axis

Zero velocity at the wall and maximum at the axis

Random variations with no clear trend

F = 6πηrv

$$F = 6\pi r^2 \eta v^2$$

F = ηv/r

$$F = 3πηv/r^2$$