Сила внутреннего трения характеризуется вязкостью жидкости, раствора. Вязкость - это сопротивление, которое преодолевается слоями жидкости, движущимися отностительно других слоев той же жидкости.

Ньютон показал, что сила взаимодействия между двумя слоями жидкости пропорциональна разности их скоростей и поверхности обоих слоев и обратно пропорциональна расстоянию между этими слоями

f = ɳ · (V₁ - V₂) · S / L   ,

где:

f - сила трения, или коэффициент вязкости (величина обратная коэффициенту вязкости, называется текучестью) ;

V₁ и V₂ - скорости движения слоев жидкости ;

S - поверхность сопротивления ;

L - расстояние между слоями.

Единицей коэфиициента вязкости является пуаз , если остальные величины в уравнениии f = ɳ · (V₁ - V₂) · S / L выражены в абсолютных величинах. Очень часто коэффициен вязкости выражают в сантипуазах (1/100 пуаза).

Размерность вязкости равна:

ɳ = [масса] / [длина] Х [время] .

Пуазель показал, что объем жидкости V протекающий через капиляр радиусом R  в промежуток времени T и под давлением P будет равен

V = п · R⁴ · h ·d₁ · g ·t₁ / 8 · ɳ · L  ,

где:

V - объем вытекающей жидкости ;

h - средняя высота столба жидкости в капиляре вискозиметра ;

d - плотность данной жидкости ;

g - ускорение силы тяжести.

Для двух жидкостей, обладающих плотностями d₁ и d₀ ,

V₁ = п · R⁴ · h ·d₁ · g · t₁ / 8 · ɳ₁ · L = п · R⁴ · h · d₀ · g · t₀ / 8 · ɳ₀ · L

Откуда

ɳ₁ = ɳ₀ · t₁ · d₁ /  t₀ · d₀

Приведем коэффициенты вязкости (в сантипуазах) некоторых газов и жидкостей при температуре 20°.

Энштейном дано уравнение, связывающее вязкость растворов лиофильных коллоидов с объемом растворимой дисперсной фазы,

ɳ = 1 + 2,5 · φ ,

где:

ɳ - отношение вязкости золя к вязкости растворителя,

φ - отношение объема дисперсной фазы к общему объему системы (объем дисперсной фазы в единице объема золя).

Наиболее подходящим прибором для определения вязкости полупродуктов спиртового производства является вискозиметр с коаксиальными цилиндрами.

Необходимо помнить, что о вязкости полупродуктов спиртового производства нельзя говорить, как о некоторой физической константе, понимаемой для ньютоновских жидкостей, так как полупродукты спиртового производства обладают заметной структурной вязкостью, которая зависит как от концентрации растворенных веществ, так и от содержания дробины.

Например, в одном случае нефильтрованное сусло обладало вязкостью 13,6, а фильтрованное сусло  1,7 сантипуаза; в другом соответственно 4,8 и 0,43 сантипуаза.

Пожалуйста, используйте вискозиметр с коаксиальными цилиндрами для определения вязкости полупродуктов (сусла, бражки, спиртовой барды до и после декантеров) спиртового производства.

Полезные ссылки:

1. Эксперименты с неньютоновской жидкостью (кукурузный крахмал + вода )