Перевести одиниці паскаль-секунди Па-с - — - ньютон-сек
Перевести одиниці: Паскаль-секунда [Па·с] Ньютон-сек. на кв. метр [Н·с/м²]
Загальні відомості
В'язкість - властивість рідин протистояти силі, що викликає їх плинність. В'язкість поділяють на два типи - на динамічнуікінематичну. На відміну від кінематичної в'язкості, динамічна або абсолютна в'язкість - незалежна від щільності рідини, оскільки вона визначає внутрішнє тертя рідини. Абсолютна в'язкість часто пов'язана з напругою зсуву, тобто напругою, яка викликана силою, що діє паралельно поперечному перерізу тіла, або, у нашому випадку, рідини. Для прикладу, представимо рідину настільки в'язку, що протягом кількох хвилин вона може тримати форму, наприклад, куба, практично без змін. Це може бути, наприклад, густе повидло фруктове. Покладемо цей куб на тарілку і проведемо по його верхній стороні рукою паралельно цій стороні. Сила, з якою рука діє повидло, викликає напругу зсуву. Так як повидло дуже в'язке, воно потягнеться за рукою і куб змінить свою форму. Тобто в'язкість - це властивість повидла не розтікатися, а, навпаки, слідувати руху руки.
В основному в'язкість - це властивість рідин і газів, хоча іноді тверді тіла також описують за допомогою в'язкості. Особливо ця властивість притаманне тілам, якщо вони піддаються малому, але постійному напрузі, і їхня форма поступово спотворюється. Висока в'язкість речовини характеризується високим опором напрузі зсуву.
Коли говорять про в'язкість речовини, то обов'язково вказують температуру, при якій тіло має цю в'язкість, оскільки ця властивість змінюється в залежності від температури. Наприклад, набагато легше розмішати теплий мед, ніж холодний, тому що він менш в'язаний. Те самевідбувається і з багатьма оліями. Наприклад, оливкова олія при кімнатній температурі зовсім не в'язка, але в холодильнику його в'язкість помітно збільшується.
Ньютонівські та неньютонівські рідини
Коди говорять про в'язкість, розрізняють два типи рідин: ньютонівські та неньютонівські. В'язкість перших не залежить від сили, що на них діє. З другою справа складніше, оскільки в залежності від величини цієї сили і від того, як вона прикладена, вони стають більш менш в'язкими. Хороший приклад неньютонівської рідини – вершки. У звичайних умовах вони майже зовсім не в'язкі. Їхня в'язкість не змінюється, навіть якщо прикласти до них невелику силу, наприклад, повільно заважати їх ложкою. Якщо ж збільшити цю силу, наприклад, якщо заважати їх міксером, то в'язкість також почне поступово збільшуватися, поки не стане настільки велика, що вершки зможуть тримати форму (збиті вершки). Також поводяться і сирі яєчні білки.
В'язкість у повсякденному житті
Знання про в'язкість і про те, як її вимірювати та підтримувати, допомагають і в медицині, і в техніці, і в кулінарії, і у виробництві косметики. Косметичні компанії заробляють величезний прибуток на тому, що змогли знайти ідеальний баланс в'язкості, який подобається покупцям.
В'язкість та косметика
Щоб косметика трималася на шкірі, її роблять в'язкою, чи це рідкий тональний крем, блиск для губ, підводка для очей, туш для вій, лосьйони, або лак для нігтів. В'язкість для кожного виробу підбирається індивідуально, залежно від того, для якої мети воно призначене. Блиск для губ, наприклад, повинен бути досить в'язким, щоб довго залишатися на губах, але не надто в'язким, інакше тим, хто ним користується, неприємно відчуватиме на губах щось липке. У масовому виробництві косметикивикористовують спеціальні речовини, які називаються модифікаторами в'язкості. У домашній косметиці для тих же цілей використовують різні олії та віск.
У гелях для душу в'язкість регулюють для того, щоб вони залишалися на тілі досить довго, щоб змити бруд, але не довше, ніж потрібно, інакше людина відчує себе знову брудною. Зазвичай в'язкість готового косметичного засобу змінюють штучно, додаючи модифікатори в'язкості.
Лосьйони, креми та мазі, лікарські або косметичні, розрізняють за їхньою в'язкістю. Усі три речовини - емульсії води та жирних речовин, наприклад олій. Емульсії складаються з суміші двох або більше речовин, що не змішуються одна з одною — у нашому випадку, жиру і води. Чим більше в них міститься жиру, тим вони більш в'язкі. Щоб стабілізувати емульсію, часто використовують емульгатори. Вони нерідко присутні у косметичних засобах. Наприклад, часто використовуються емульгуючий віск і цетилстеариловий ефір. Перший - це віск, оброблений засобом, схожим на миючу, а другий - суміш насичених жирних кислот. Жирна та водна основи в деяких лосьйонах не змішані, а розділені, якби ми налили в склянку навпіл рослинної олії та води, не перемішуючи їх. Перед вживанням пляшечку з таким лосьйоном збовтують, створюючи короткочасну емульсію. Пізніше вона повертається до колишнього стану. Зазвичай у таких сумішах водна основа менш в'язка, ніж жирна основа, тому при збовтуванні в'язкість всього лосьйону стає десь між водною та жирною основою.
Найбільша в'язкість – у мазей. В'язкість кремів - нижче, а лосьйони - найменш в'язкі. Завдяки цьому лосьйони лягають на шкіру тоншим шаром, ніж мазі та креми, і діють на шкіру освіжаюче. У порівнянні з більш в'язкою косметикою, їх приємно використовувати навіть улітку, хоча втиратиїх потрібно сильніше і частіше доводиться наносити повторно, оскільки довго не затримуються на шкірі. Те, що вони не так сильно тримаються на волоссі, дозволяє успішно використовувати їх на голові та в інших місцях, де є волосся, особливо як лікарські засоби. Ми часто уявляємо спиртовий розчин, коли чуємо слово «лосьйон», але насправді спирт у них вже майже не використовується. Креми та мазі довше залишаються на шкірі, ніж лосьйони, і сильніше її зволожують. Їх особливо добре використовувати взимку, коли у повітрі менше вологи. У холодну погоду, коли шкіра сохне і тріскається, дуже допомагають такі засоби як, наприклад, олія для тіла – це щось середнє між маззю та кремом. Мазі набагато довше вбираються і після них шкіра залишається жирною, але вони набагато довше залишаються на тілі. Тому їх часто використовують у медицині.
Від того, чи сподобалася в'язкість косметичного засобу покупцю, часто залежить, чи вибере він цей засіб у майбутньому. Саме тому виробники косметики витрачають багато зусиль на те, щоб отримати оптимальну в'язкість, яка має сподобатися більшості покупців. Один і той же виробник часто випускає продукт для тих самих цілей, наприклад гель для душу, в різних варіантах і з різною в'язкістю, щоб у покупців був вибір. Під час виробництва суворо дотримуються рецепту, щоб в'язкість відповідала стандартам.
Використання в'язкості у кулінарії
З цієї ж причини такі популярні вершкові соуси для макаронів. При нагріванні вершків і олії, вони густішають і стають більш в'язкими, що допомагає при прикрасі страв і надає соусу приємну консистенцію. У такому вигляді суміш цих двох продуктів використовують як основу вершкових соусів. Томатний соус не такий в'язкий, як вершковий. Бо в вершках та оліїміститься великий відсоток жиру, у дієтичному харчуванні їх часто замінюють молоком. При нагріванні молоко загусне набагато гірше, ніж вершки та масло, тому для збільшення його в'язкості використовують борошно або крохмаль. При цьому може погіршитися смак страви, особливо якщо додати занадто багато борошна або крохмалю, тому в таких соусах часто використовують більше приправ, хоча це залежить від майстерності кухаря.
В'язкість рослинних олій зазвичай недостатньо висока, тому для зручності використання їх у кулінарії олії піддають гідрогенізації. За допомогою цього процесу виробляють маргарин. Гідрогенізовані олії краще тримаються на хлібі та інших продуктах, а також їх можна збивати - властивість, яку часто використовують у випічці. Завдяки низькій ціні та високій в'язкості, донедавна маргарин користувався великою популярністю на кухні. Тепер його використовують рідше, тому що з ним пов'язаний ряд проблем, наприклад високий рівень транс- та насичених жирів. Ці жири підвищують рівень холестерину в організмі. Останнім часом виробники намагаються зменшити кількість цих жирів, тому купуючи маргарин, варто перевірити інформацію про жири на етикетці.
В'язкість у медицині
У медицині необхідно вміти визначати і контролювати в'язкість крові, тому що висока в'язкість сприяє низці проблем зі здоров'ям. Порівняно з кров'ю нормальної в'язкості, густа і в'язка кров погано рухається кровоносними судинами, що обмежує надходження поживних речовин і кисню в органи і тканини, і навіть у мозок. Якщо тканини отримують недостатньо кисню, вони відмирають, отже кров із високим в'язкістю може зашкодити як тканини, і внутрішні органи. Пошкоджуються не тільки частини тіла, яким потрібно найбільше кисню, а й ті, до яких крові довшевсього добиратися, тобто, кінцівки, особливо пальці рук та ніг. При обмороженні, наприклад, кров стає в'язкішою, несе недостатньо кисню в руки і ноги, особливо в тканину пальців, і у важких випадках відбувається відмирання тканини. У такій ситуації пальці, а іноді й частини кінцівок доводиться ампутувати.
Висока в'язкість крові може бути викликана не лише низькими температурами, але також і спадковими захворюваннями або фізіологічними аномаліями, при яких у крові занадто багато кровоносних тілець, замало плазми, або підвищений холестерин. Лікується ця проблема повільним нагріванням обморожених ділянок, розрідженням крові додатковою плазмою та іншими способами.
Вплив в'язкості на процес виверження вулкана
Під час виверження вулкана в'язкість магми впливає силу виверження. Чим менша в'язкість, тим нижчий тиск потрібно, щоб виштовхнути її з кратера, і тим краще вона розтікатиметься по схилах гори. Приклади таких вулканів – на Гавайських островах. Так як рідку магму низької в'язкості легше виштовхнути з кратера, то і виверження в таких вулканах трапляються частіше, але вони менш бурхливі, ніж вулканів з в'язкою магмою.
Вулкан виштовхує в'язку магму з кратера при високому тиску, і виверження схожі на вибухи, а не на річку, що плавно виливається. Ці вибухи відбуваються через те, що магма містить бульбашки повітря. Такі вибухи дуже небезпечні, тому що їх важко передбачити. Одне з відомих вивержень такого типу — виверження Везувію в Помпеях у 79 році, яке поховало під лавою та попелом кілька міст.
Побачити виверження вулкана вдається небагатьом, до того ж найчастіше це небезпечно. Проте можна побачити схоже явище у себе на кухні. Поставте два види супу накухонну плиту і доведіть їх до кипіння. Один суп повинен бути низькою в'язкості, наприклад курячий бульйон, а другий - навпаки високої в'язкості, наприклад, суп-потаж або суп-пюре. Бульйон кипітиме, поки не википить вся рідина, але швидше за все він лише трохи забруднить плиту, і то, тільки в тому випадку, якщо каструля переповнена. Кипіння в'язкого супу буде набагато бурхливішим через бульбашки повітря, які в ньому знаходяться. Так поводиться не тільки суп, а й будь-яка в'язка рідина, наприклад, манна каша на фотографії.
В'язкість магми залежить від температури та від хімічного складу. Чим більше у складі магми діоксиду кремнію, тим більш в'язка, завдяки структурі молекул кремнезему.