粘度和密度的关系

---

引言

粘度用于测量流体的稀薄度和稠度。另一方面，密度测量流体中两个粒子之间的空间。通常，随着温度的升高，流体的粒子会分散开来，从而导致流体密度降低。流体密度的降低会影响液体的粘度。流体密度低会导致流体粘度降低，从而使流体变成低粘度流体。粘度和密度是一个重要因素，因为它们有助于比较不同的流体。粘度较大的流体比粘度较小的流体流动速度慢。

粘度和密度：区别

温度在粒子流体的粘度和密度中起着重要作用。当温度升高时，流体的密度降低，从而导致流体的粘度降低。

粘度和密度是物理学中最重要的两个现象之一。密度和粘度之间存在一些差异。

粘度	密度
粘度通常定义为测量流体抵抗拉伸应力或剪切应力变形的能力。	密度通常指单位体积的质量。
粘度是分子形状和分子间力的量度。	密度测量物质的分子量。
粘度通常变化很快。	密度随温度变化很小。

动态粘度测量

粘度是流体的重要因素之一。消费者使用粘度作为质量指标。较厚的液体被认为比较薄的产品更优越。旋转粘度计是用于测量动态粘度的常用仪器之一。粘度通常通过测量探头旋转所需的扭矩或力来评估。旋转粘度计非常适用于测量非牛顿液体（Kassem Çamur & Bennur, 2018）。

例如，如果施加的力可以增加，则非牛顿液体的粘度也会增加。如果探头在液体中移动，则旋转粘度计会合成其调谐速度。另一方面，根据 da Silva 等人（2022 年）的研究，还发现，在某些其他非牛顿液体中，随着施加力的增强，粘度会降低。

流体的动态粘度通常指在施加外力时对流动的阻力测量。动态粘度的 SI 物理单位 (μ) 为帕斯卡秒 (Pa·s)，与 1 kg·m⁻¹·s⁻¹ 相同。厘米克秒制单位 (cgs) 中动态粘度的物理单位为泊 (P)。它通常在 ASTM 标准中表示。

运动粘度测量

运动粘度是大气变量。面积和时间是运动粘度的单位通常建立的两个重要因素。正如 Pham 等人（2018 年）所述，通常有几种方法可用于测量特定流体的运动粘度。用于测量运动粘度的最常用方法是确定流体流过毛细管所需的时间。通常将时间直接转换为运动粘度，厘斯托克斯 (cSt) 是测量运动粘度的单位（Pham 等人，2018 年）。运动粘度的 SI 单位为 m²·s⁻¹。斯托克斯 (St) 是运动粘度的物理单位。

运动粘度的方程

物理学不仅依赖于单纯的理论描述，还包括数学方程，以便更好地理解。方程如下所示：

v = η/ρ

这里，

• V = 运动粘度

• η = 绝对粘度/动态粘度

• ρ = 密度

有三种类型的单位用于测量运动粘度。

单位	单位类型
SI 单位	kg/(m·s) 或 N·s/m²
CGS 单位	g/(cm·s) 或泊
FPS 单位	磅或雷恩·秒/英寸²

粘度和密度的关系

粘度和密度之间没有直接关系。但是，这两个因素都会受到温度变化的影响。在液体中，随着温度的升高，液体的粘度降低。在液体中，速度通常随着密度的增加而增加 (Bae & Halloran, 2019)。根据动力学理论，气体的粘度必须与绝对温度的平方根成正比。

例如，我们可以以蜂蜜为例。在冬季，蜂蜜的密度很高，因为它会凝固并形成固态。粒子在这种特定条件下附着在一起。当同样的蜂蜜放在阳光下时，它会融化。因此，这里有一点需要注意。

根据 Balla 等人（2020 年）的研究，在高温下，原子间粒子会形成一定的距离，并且在将蜂蜜倒入另一个容器时，蜂蜜各层之间的摩擦力会减小。这些场景清楚地描述了下面提到的两个参数。

• 粘度和密度的区别

• 粘度和密度的关系。

结论

粘度和密度是决定流体特性 的两个重要因素。这两个因素有助于测量流体的类型和性质。这两个因素取决于温度的变化。

常见问题

Q.1. 什么是粘度？

A. 粘度是液体的重要的特性之一。粘度是测量由于流体各层之间内摩擦而产生的流动阻力。

Q.2. 温度如何影响粘度？

A. 当温度升高时，液体的粘度通常会降低。分子保持较高的动能，并且可以克服分子间力，从而在各层之间相互滑过。

Q.3. 哪种物质的密度比液体和固体低？

A. 气体的密度比液体和固体低。这是因为气体的粒子在这两种状态下都是紧密堆积的。

Q.4. 压力与密度有什么关系？

A. 在恒温下，压力与密度成正比。当压力增加时，密度也会增加。