10. vätskors egenskaper 10.1 introduktion vätskor bildar tillsammans med gaser och fasta kroppar de former i vilka substanser förekommer i naturen. man talar om fast fas, vätskefas och gasfas. en fast kropp, som belastas med en mycket liten tvärkraft, undergår - oavsett dess plastiska egenskaper - enbart en elastisk deformation. en fluid, som belastas med en godtyckligt liten tvärkraft, undergår en fortlöpande deformation i tiden. detta sker oavsett fluidens trögflutenhet. hos fluiden är tvärkraftens storlek och deformationshastigheten kopplade till varandra. vid en fast kropp är det deformationen själv, som är relaterad till tvärkraften. en fluid kan vara en vätska eller en gas. en vätska skiljer sig från en gas genom att den - i jämförelse med gasen - är i det närmaste inkompressibel. gas, vars tillstånd - tryck och temperatur - är sådant att gasen befinner sig nära den gräns, där den övergår i vätskefas, brukar benämnas ånga. en substans kan uppträda i alla tre faserna. ett vanligt exempel på detta är is - vatten - vattenånga. då is upphettas vid konstant tryck, övergår isen till vatten vid smältpunkten och till ånga vid kokpunkten, ökas trycket på vattenångan vid konstant temperatur övergår ångan till vatten vid mättnadstrycket (ångtrycket). l ren vätska kan fasta partiklar uppslammas. en sådan vätska- ren vätska+partiklar - kallas för en suspension. då partiklarna - exempelvis vid transport i en rörledning-fördelar sig jämt i vätskan, talar man om ett homogent strömningstillstånd och då koncentrationsgradienter uppträder om ett heterogent tillstånd. med lösningar avses vätskor, där en substans av ursprunglig fast, vätske- eller gasfas lösts upp i en ren vätska. två vätskor, som inte är lösliga i varandra, kan blandas genom mekanisk påverkan. en sådan blandning benämnes emulsion. vätskor uppvisar sinsemellan mycket olika egenskaper. följande vätskeegenskaper måste definieras vid pumpning och återfinns för många olika vätskor i avsnitt 10.9: ? ? ? ? ? viskositet ångtryck, kokpunkt och smältpunkt densitet, volymutvidgning ph-värde eller område brandklass, giftighet, vådlighet dessa egenskaper förändras under inverkan av: ? ? ? temperatur och tryck koncentration ? blandningsförhållande halt av och storlek på fasta partiklar 10.2 viskositet definition viskositet - flytförmåga, trögflutenhet - är en vätskeegenskap, som behandlas i ämnet reologi. ordet reologi kommer från grekiskans "rheos",som betyder flyta eller strömma. mellan två vätskeskikt, som rör sig med olika hastighet, utvecklas på grund av molekylära effekter ett tangentialmotstånd - en skjuvspänning. man säger att skjuvspänningen orsakas av vätskans inre friktion eller omvänt- en vätska kan pga inre friktion överföra skjuvkrafter. 214