श्यानता

श्यानता किसी द्रव का वह गुण है जो उसकी संलग्न परतों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है। यह द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है। श्यानता जितनी अधिक होगी, द्रव उतना ही गाढ़ा होगा और उसे हिलाना उतना ही कठिन होगा।

श्यानता को प्रभावित करने वाले कारक

किसी द्रव की श्यानता कई कारकों से प्रभावित होती है, जिनमें शामिल हैं:

• तापमान: तापमान बढ़ने पर श्यानता सामान्यतः घटती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि तापमान बढ़ने पर द्रव के अणु तेज़ी से गतिशील हो जाते हैं, जिससे वे एक-दूसरे के पास से बहने में अधिक सरलता से गुज़र सकते हैं।
• दाब: दाब बढ़ने पर श्यानता सामान्यतः बढ़ती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उच्च दाब पर द्रव के अणु अधिक निकट आकर पैक हो जाते हैं, जिससे वे एक-दूसरे के पास से बहने में अधिक कठिनाई अनुभव करते हैं।
• संघटन: द्रव की श्यानता उसके संघटन से भी प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, दो द्रवों के मिश्रण की श्यानता सामान्यतः प्रत्येक द्रव की अलग-अलग श्यानता से अधिक होती है।

श्यानता के अनुप्रयोग

श्यानता कई अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण गुण है, जिनमें शामिल हैं:

• स्नेहन: चिपचिपाहट स्नेहन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह गतिशील सतहों के बीच घर्षण को कम करने में मदद करती है।
• हाइड्रोलिक्स: चिपचिपाहट हाइड्रोलिक प्रणालियों में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह पाइपों और वाल्वों के माध्यम से द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करने में मदद करती है।
• खाद्य प्रसंस्करण: चिपचिपाहट खाद्य प्रसंस्करण में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह खाद्य उत्पादों की बनावट और स्थिरता को प्रभावित करती है।
• औषधि: चिपचिपाहट औषधि में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह दवाओं के अवशोषण और वितरण को प्रभावित करती है।

चिपचिपाहट द्रवों का एक मौलिक गुण है जिसकी विस्तृत अनुप्रयोग सीमा है। चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले कारकों को समझकर, हम विभिन्न प्रणालियों में द्रवों के व्यवहार को बेहतर ढंग से नियंत्रित और पूर्वानुमान लगा सकते हैं।

चिपचिपाहट के प्रकार

चिपचिपाहट द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है। यह कई अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण गुण है, जैसे स्नेहन, द्रव प्रवाह और ऊष्मा स्थानांतरण। चिपचिपाहट के दो मुख्य प्रकार होते हैं:

1. गतिशील चिपचिपाहट

गतिशील चिपचिपाहट, जिसे निरपेक्ष चिपचिपाहट भी कहा जाता है, द्रव के कतरनी बलों के प्रतिरोध की माप है। इसे कतरनी तनाव और कतरनी दर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। गतिशील चिपचिपाहट की SI इकाई पास्कल-सेकंड (Pa·s) है।

गतिशील चिपचिपाहट को विभिन्न विधियों का उपयोग करके मापा जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

• केशिका विस्कोमीटर: ये उपकरण किसी द्रव के केशिका नलिका से बहने में लगने वाले समय को मापते हैं।
• गिरते-गेंद विस्कोमीटर: ये उपकरण किसी गेंद के द्रव में गिरने की दर को मापते हैं।
• घूर्णी विस्कोमीटर: ये उपकरण किसी द्रव में स्पिंडल को घुमाने के लिए आवश्यक टॉर्क को मापते हैं।

2. गतिशील श्यानता

गतिशील श्यानता किसी द्रव के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बहने के प्रतिरोध का माप है। इसे गतिशील श्यानता और द्रव घनत्व के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। गतिशील श्यानता की SI इकाई वर्ग मीटर प्रति सेकंड (m²/s) है।

गतिशील श्यानता को विभिन्न विधियों से मापा जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

• ऑस्टवाल्ड विस्कोमीटर: ये उपकरण गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में केशिका नलिका से द्रव के बहने में लगने वाले समय को मापते हैं।
• सेबोल्ट विस्कोमीटर: ये उपकरण गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में एक छोटे छिद्र से द्रव के बहने में लगने वाले समय को मापते हैं।
• अबेलोड विस्कोमीटर: ये उपकरण गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में केशिका नलिका से द्रव के बहने में लगने वाले समय को मापते हैं।

गतिशील और गतिशील श्यानता की तुलना

गतिशील और गतिशील श्यानता दोनों ही द्रवों के महत्वपूर्ण गुण हैं, लेकिन इनकी इकाइयाँ अलग हैं और इनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। गतिशील श्यानता का उपयोग द्रव के अपरूपण बलों के प्रतिरोध को मापने के लिए किया जाता है, जबकि गतिशील श्यानता का उपयोग द्रव के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बहने के प्रतिरोध को मापने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित तालिका दोनों प्रकार की श्यानता की तुलना करती है:

श्यानता द्रवों का एक महत्वपूर्ण गुण है जो उनके प्रवाह और ऊष्मा स्थानांतरण लक्षणों को प्रभावित करता है। श्यानता के दो मुख्य प्रकार हैं: गतिशील श्यानता और गतिक श्यानता। गतिशील श्यानता द्रव के अपरूपण बलों के प्रतिरोध की माप है, जबकि गतिक श्यानता गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में प्रवाह के प्रतिरोध की माप है। दोनों प्रकार की श्यानता विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं।

श्यानता का गुणांक

श्यानता द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है। इसे अपरूपण प्रतिरोध तथा वेग प्रवणता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। सरल शब्दों में, यह द्रव की मोटाई है। श्यानता जितनी अधिक होगी, द्रव उतना ही गाढ़ा होगा।

श्यानता के प्रकार

श्यानता के दो प्रकार होते हैं:

• गतिशील श्यानता, जिसे निरपेक्ष श्यानता भी कहा जाता है, किसी द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है जब उस पर किसी अपरूपण बल (shear force) का प्रभाव हो। इसे पास्कल-सेकंड (Pa·s) इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।
• गतिक श्यानता किसी द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है जब उस पर गुरुत्वाकर्षण बल (gravitational force) का प्रभाव हो। इसे वर्ग मीटर प्रति सेकंड (m²/s) इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।

श्यानता को प्रभावित करने वाले कारक

किसी द्रव की श्यानता कई कारकों से प्रभावित होती है, जिनमें शामिल हैं:

• तापमान: तापमान बढ़ने पर श्यानता घटती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उच्च तापमान पर द्रव के अणु तेजी से गतिशील हो जाते हैं, जिससे वे एक-दूसरे के पास से आसानी से बह सकते हैं।
• दाब: दाब बढ़ने पर श्यानता बढ़ती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उच्च दाब पर द्रव के अणु एक-दूसरे के अधिक निकट आ जाते हैं, जिससे वे एक-दूसरे के पास से बहने में अधिक कठिनाई अनुभव करते हैं।
• संघटन: द्रव की श्यानता उसके संघटन से भी प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, दो द्रवों के मिश्रण की श्यानता आमतौर पर उनमें से किसी एक द्रव की अलग श्यानता से अधिक होती है।

श्यानता के अनुप्रयोग

श्यानता कई अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण गुण है, जिनमें शामिल हैं:

• स्नेहन: चिपचिपाहट स्नेहन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह गतिशील सतहों के बीच घर्षण को कम करने में मदद करती है।
• हाइड्रोलिक्स: हाइड्रोलिक प्रणालियों में चिपचिपाहट महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह पाइपों और वाल्वों के माध्यम से द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करने में मदद करती है।
• खाद्य प्रसंस्करण: खाद्य प्रसंस्करण में चिपचिपाहट महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह खाद्य उत्पादों की बनावट और स्थिरता को प्रभावित करती है।
• औषधि: औषधि में चिपचिपाहट महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह दवाओं के अवशोषण और वितरण को प्रभावित करती है।

चिपचिपाहट द्रवों का एक मौलिक गुण है जिसकी विस्तृत अनुप्रयोग हैं। चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले कारकों को समझकर, हम विभिन्न प्रणालियों में द्रवों के व्यवहार को बेहतर ढंग से नियंत्रित और पूर्वानुमान लगा सकते हैं।

चिपचिपाहट मापना: DIY विधियाँ और विस्कोमीटर

चिपचिपाहट किसी द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध की माप है। यह गुण कई उद्योगों—जैसे खाद्य, सौंदर्य प्रसाधन और औषधि—में महत्वपूर्ण है। चिपचिपाहट मापने के कई तरीके हैं, लेकिन सबसे सामान्य विधियों में विस्कोमीटर का उपयोग या DIY विधि शामिल हैं।

DIY विधियाँ

चिपचिपाहट मापने के लिए कई DIY विधियाँ उपलब्ध हैं। सबसे सामान्य विधियों में शामिल हैं:

• गिरता गेंद विधि: इस विधि में एक गेंद को द्रव में गिराया जाता है और यह मापा जाता है कि गेंद को निश्चित दूरी तय करने में कितना समय लगता है। फिर निम्न सूत्र का उपयोग करके द्रव की चिपचिपाहट की गणना की जा सकती है:

श्यानता = (2/9) * (गेंद का घनत्व - द्रव का घनत्व) * g * (समय)$^2$ / (दूरी)

• स्टोक्स का नियम विधि: यह विधि किसी गोले के द्रव में गिरने की अंतिम वेग को मापने में शामिल होती है। फिर द्रव की श्यानता निम्न सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

श्यानता = (2/9) * (गेंद का घनत्व - द्रव का घनत्व) * g * (गेंद की त्रिज्या)$^2$ / (अंतिम वेग)

• केशिका नली विधि: यह विधि किसी द्रव के केशिका नली से बहने में लगने वाले समय को मापने में शामिल होती है। फिर द्रव की श्यानता निम्न सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

श्यानता = (8 * नली की लंबाई * समय) / (pi * नली की त्रिज्या$^4$)

विस्कोमीटर

विस्कोमीटर वे उपकरण होते हैं जो श्यानता मापने के लिए प्रयोग किए जाते हैं। विस्कोमीटरों के कई प्रकार होते हैं, लेकिन कुछ सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:

• घूर्णन विस्कोमीटर: ये विस्कोमीटर किसी द्रव में स्पिंडल को घुमाने के लिए आवश्यक टॉर्क को मापते हैं। फिर द्रव की श्यानता निम्न सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

श्यानता = (टॉर्क) / (कोणीय वेग)

• गिरती गेंद विस्कोमीटर: ये विस्कोमीटर किसी गेंद के द्रव से गिरने में लगने वाले समय को मापते हैं। फिर द्रव की श्यानता निम्न सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

श्यानता = (2/9) * (गेंद का घनत्व - द्रव का घनत्व) * g * (समय)$^2$ / (दूरी)

• केशिका नली विस्कोमीटर: ये विस्कोमीटर यह मापते हैं कि एक द्रव को केशिका नली से बहने में कितना समय लगता है। फिर निम्न सूत्र का उपयोग करके द्रव की श्यानता की गणना की जा सकती है:

श्यानता = (8 * नली की लंबाई * समय) / (pi * नली की त्रिज्या$^4$)

सही विधि चुनना

श्यानता मापने के लिए सबसे अच्छी विधि परीक्षण किए जा रहे विशिष्ट द्रव और वांछित सटीकता पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, गिरती गेंद विधि एक सरल और सस्ती विधि है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के द्रवों की श्यानता मापने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, यह घूर्णी विस्कोमीटर जैसी अन्य विधियों की तुलना में उतनी सटीक नहीं है।

श्यानता द्रवों का एक महत्वपूर्ण गुण है जिसे विभिन्न विधियों का उपयोग करके मापा जा सकता है। श्यानता मापने के लिए सबसे अच्छी विधि परीक्षण किए जा रहे विशिष्ट द्रव और वांछित सटीकता पर निर्भर करती है।

श्यानता FAQ

श्यानता क्या है?

श्यानता द्रव का वह गुण है जो इसकी संलग्न परतों के बीच सापेक्ष गति का विरोध करता है। यह द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध का माप है।

श्यानता का कारण क्या है?

श्यानता द्रव के अणुओं के बीच की बातचीत के कारण होती है। एक तरल में, अणु एक-दूसरे के करीब होते हैं और एक-दूसरे के साथ मजबूती से बातचीत करते हैं, जिससे उच्च श्यानता बनती है। एक गैस में, अणु एक-दूसरे से दूर होते हैं और एक-दूसरे के साथ कमजोर रूप से बातचीत करते हैं, जिससे कम श्यानता बनती है।

श्यानता की इकाइयाँ क्या हैं?

द्रव्यमान की एसआई इकाई पास्कल-सेकंड (Pa·s) है। इसे आमतौर पर सेंटिपॉइज़ (cP) या पॉइज़ (P) में भी व्यक्त किया जाता है।

द्रव्यमान के कुछ उदाहरण क्या हैं?

• शहद का द्रव्यमान अधिक होता है, इसलिए यह धीरे बहता है।
• पानी का द्रव्यमान कम होता है, इसलिए यह आसानी से बहता है।
• हवा का द्रव्यमान बहुत कम होता है, इसलिए यह बहुत आसानी से बहती है।

द्रव्यमान द्रवों के प्रवाह को कैसे प्रभावित करता है?

द्रव्यमान द्रवों के प्रवाह को कई तरीकों से प्रभावित करता है।

• परतदार प्रवाह तब होता है जब द्रव ऐसी परतों में बहता है जो एक-दूसरे में नहीं मिलतीं। यह प्रवाह कम रेनॉल्ड्स संख्या पर होता है, जहाँ श्यान बल प्रमुख होते हैं।
• अशांत प्रवाह तब होता है जब द्रव अराजक तरीके से बहता है, जिसमें भंवर और वोर्टेक्स होते हैं। यह प्रवाह उच्च रेनॉल्ड्स संख्या पर होता है, जहाँ जड़ता बल प्रमुख होते हैं।
• द्रव्यमान पाइप से बहते द्रव में दबाव गिरावट को भी प्रभावित करता है। दबाव गिरावट द्रव के द्रव्यमान और पाइप की लंबाई के समानुपाती होती है।

द्रव्यमान को मापा कैसे जा सकता है?

द्रव्यमान को विभिन्न विधियों से मापा जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

• कैपिलरी विस्कोमीटर: यह एक सरल उपकरण है जो द्रव के कैपिलरी नली से बहने में लगने वाले समय को मापता है।
• गिरता गेंद विस्कोमीटर: यह उपकरण यह मापता है कि एक गेंद द्रव में किस दर से गिरती है।
• घूर्णी विस्कोमीटर: यह उपकरण यह मापता है कि द्रव में एक स्पिंडल को घुमाने के लिए कितना टॉर्क आवश्यक होता है।

द्रव्यमान के कुछ अनुप्रयोग क्या हैं?

चिपचिपाहट विभिन्न अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण गुण है, जिनमें शामिल हैं:

• स्नेहन: चिपचिपाहट स्नेहन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह गतिशील सतहों के बीच घर्षण को कम करती है।
• हाइड्रोलिक्स: चिपचिपाहट का उपयोग हाइड्रोलिक प्रणालियों में द्रवों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
• खाद्य प्रसंस्करण: चिपचिपाहट खाद्य प्रसंस्करण में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह खाद्य उत्पादों की बनावट और स्थिरता को प्रभावित करती है।
• फार्मास्यूटिकल्स: चिपचिपाहट फार्मास्यूटिकल्स में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह दवाओं की डिलीवरी और अवशोषण को प्रभावित करती है।

निष्कर्ष

चिपचिपाहट द्रवों का एक मौलिक गुण है जो उनके प्रवाह और व्यवहार को प्रभावित करता है। यह स्नेहन से लेकर खाद्य प्रसंस्करण तक विभिन्न अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण विचार है।