תוֹכֶן
צמיגות ומתח פנים הם שני מאפיינים פיזיים של נוזל.צמיגות היא המדד כמה עמיד בפני זרימה של נוזל ואילו מתח פני השטח מוגדר כמה עמיד פני השטח של נוזל בפני חדירה. הן הצמיגות והן מתח השטח מושפעים משינויים בטמפרטורה.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
ככל שהטמפרטורה עולה, נוזלים מאבדים את הצמיגות ומורידים את מתח השטח שלהם - למעשה, הופכים ל"נוזלים "יותר מכפי שהם יהיו בטמפ 'קרירים יותר.
מהי צמיגות?
צמיגות נקבעת לפי הזמן שלוקח כמות מסוימת של נוזל לזרום דרך מכשיר הנקרא צינור ויסקומטר; בעצם צינור צר. דוגמה טובה לצמיגות היא נוזל הזורם בקש: מים, בעלי צמיגות נמוכה, יזרמו בצורה חופשית יותר מדבש, בעלי צמיגות גבוהה. לנוזלים כמו דבש יש צמיגות גבוהה יותר מכיוון שהם מכילים מבנים מולקולריים מורכבים יותר; בעוד מים מורכבים מקשרי מימן וחמצן פשוטים, דבש מכיל גם סוכרים.
צמיגות וטמפרטורה
••• סיארן גריפין / סטוקבי / גטי תמונותכאשר נוזל מתחמם, מולקולותיו מתרגשות ומתחילות לנוע. האנרגיה של תנועה זו מספיקה כדי להתגבר על הכוחות הקושרים את המולקולות יחד, ומאפשרים לנוזל להיות נוזלי יותר ולהפחית את צמיגותו. לדוגמא, כאשר הסירופ קר הוא בעל צמיגות גבוהה ויכול להיות קשה למזוג. כשמחממים אותו במיקרוגל הצמיגות יורדת והסירופ זורם בחופשיות רבה יותר.
מהו מתח פני השטח?
מתח פני השטח הוא זה שמאפשר לצוף מחט בכוס מים, או לחרקים רודפים מים לגלוש על פני האגם. המולקולות על פני נוזל קשורות למולקולות שלצדן ומתחתיהן, אך אין דבר מעליהן כדי לאזן בין כוחות מושכים אלה. בגלל חוסר איזון זה, המולקולות על פני הנוזל יימשכו חזק יותר לסובבים אותה, ויצרו יריעה של מולקולות כבולות היטב על פני הנוזל.
מתח וטמפרטורה לפני השטח
כאשר הטמפרטורה של נוזל עולה, מתח הפנים שלו יורד. כאשר מים מתחממים, תנועת המולקולות שלהם משבשת את הכוחות הבלתי מאוזנים על פני המים ומחלישה את המחסום הדומה לגיליון שלה מולקולות קשורות היטב, ובכך מורידה את מתח השטח. זו הסיבה שמים חמים יעילים יותר בעת הניקוי; מתח השטח הנמוך שלו מאפשר לו לחדור ביתר קלות לסיבי חומר כמו בד ולשטוף כתמים.