Reológia Mérési technikák



Hasonló dokumentumok
Reológia, a koherens rendszerek tulajdonságai

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Reológia, a koherens (nem-koherens) rendszerek tulajdonságai

Polimerek reológiája

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

Hidrosztatika, Hidrodinamika

Szedimentáció, elektroforézis. Biofizika előadás Talián Csaba Gábor

egyetemi tanár Nyugat-Magyarországi Egyetem

Transzportfolyamatok. összefoglalás, általánosítás Onsager egyenlet I V J V. (m/s) áramvonal. turbulens áramlás = kaotikusan gomolygó áramlás

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Molekulák, folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2.

Transzportjelenségek

Polimerek reológiája

A gyógyszertechnológia reológiai alapjai Bevezetés. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

TÁMOP F-14/1/KONV Élelmiszeripari műveletek gyakorlati alkalmazásai

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Határfelületi reológia vizsgálata cseppalak analízissel

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Ábragyűjtemény levelező hallgatók számára

Az úszás biomechanikája

Molekuláris dinamika I. 10. előadás

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

5. gy. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Folyadékok és gázok mechanikája

Folyadékok és gázok áramlása

Szilárd testek rugalmas alakváltozásai Nyú y j ú tás y j Hooke törvény, Hooke törvén E E o Y un un modulus a f eszültség ffeszültség

Termodinamika (Hőtan)

Diffúzió 2003 március 28

Szent István Egyetem FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

Vérkeringés. A szív munkája

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

Folyadékáramlás vérkeringés

Fizika-Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS Október 22. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet

Folyadékok és gázok áramlása

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

A nyomás. IV. fejezet Összefoglalás

Folyadékok és gázok mechanikája

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Irányításelmélet és technika I.

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Hidrosztatika. Folyadékok fizikai tulajdonságai

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

Molekuláris dinamika. 10. előadás

FIZIKA I. Ez egy gázos előadás lesz! (Ideális gázok hőtana) Dr. Seres István

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Kollár Veronika A biofizika fizikai alapjai

Hőtan ( első rész ) Hőmérséklet, szilárd tárgyak és folyadékok hőtágulása, gázok állapotjelzői

FOLYADÉK BELSŐ SÚRLÓDÁSÁNAK MÉRÉSE

merevség engedékeny merev rugalmasság rugalmatlan rugalmas képlékenység nem képlékeny képlékeny alakíthatóság nem alakítható, törékeny alakítható

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

Folyadékáramlás vérkeringés

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

3. POLIMEREK DINAMIKUS MECHANIKAI VIZSGÁLATA (DMA )

FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

Többkomponensű rendszerek. Diszperz rendszerek. Kolloid rendszerek tulajdonságai. Folytonos közegben eloszlatott részecskék - diszperz rendszerek

1. SI mértékegységrendszer

HIDROSZTATIKA, HIDRODINAMIKA

Reológia Nagy, Roland, Pannon Egyetem

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2012/13-es tanév I. félév

GEOTECHNIKA I. LGB-SE TALAJOK SZILÁRDSÁGI JELLEMZŐI

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Vg = fv. = 2r2 ( ρ ρ 0 )g. v sed. 3 r3 πg = 6πη 0. V = 4 3 r3 π

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Biofizika szeminárium

Szűrés. Gyógyszertechnológiai alapműveletek. Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológia és Biofarmáciai Intézet

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Zrínyi Miklós

DIFFÚZIÓ. BIOFIZIKA I Október 20. Bugyi Beáta

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

Szilárd testek rugalmassága

4. gyakorlat POLIMER GÉLEK VISZKOZITÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA ROTÁCIÓS VISZKOZIMETRIÁVAL

Diffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)

Biológiai membránok fizikája, diffúzió, ozmózis Dr. Nagy László

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

VEGYIPAR ISMERETEK ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZÉPSZINTEN SZÓBELI TÉMAKÖRÖK május - június

Az elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása.

Átírás:

Reológia Mérési technikák

Reológia Testek (és folyadékok) külső erőhatásra bekövetkező deformációját, mozgását írja le. A deformációt irreverzibilisnek nevezzük, ha a az erőhatás megszűnése után a test nem nyeri vissza eredeti alakját (folyás) A deformáció reverzibilis, ha az erőhatás után a test visszanyeri eredeti alakját (elasztikus)

Alapfogalmak u F A d F nyíró feszültség A u dx nyírási deformáció d dy d dx nyírási deformáció sebessége dt dydt Nyírófeszültség (τ, Pa): Egységnyi felületre ható nyíróerő Sebességgradiens (D, s -1 ): a deformáció sebessége Viszkozitás (η, Pas): A folyadékok egymáshoz viszonyított elmozdulásával szembeni belső ellenállás mértéke (belső súrlódás).

A viszkozitás (η, Pas): Alapfogalmak Definíció ideális testekre és folyadékokra: D Általános definíció: n D

Alapfogalmak Reológiai alaptípusok Ideálisan rugalmas (elasztikus) testek: A deformáció mértéke arányos az azt kiváltó erőhatással. dx dy Ideálisan viszkózus (Newtoni) testek: A deformáló erő hatására azzal arányos sebességű áramlás jön létre. Ideálisan képlékeny (plasztikus) testek: Egy bizonyos nyírófeszültség értékig (τ 0 ) nincs deformáció (mozgás), ezt követően ideálisan viszkózus anyagként viselkedik (Bingham testek). G D 0 D

Alapfogalmak Reológiai alaptípusok Nem Newtoni testek (a viszkozitás függ a nyírófeszültségtől) Nyírásra vékonyodó (szerkezeti viszkózus) testek: Növekvő nyírási erőre az anyag folyósabbá válik, viszkozitása csökken (festékek, folyékony ragasztók, vér, stb.). Lehetséges okok:

Alapfogalmak Reológiai alaptípusok Nem Newtoni testek (a viszkozitás függ a nyírófeszültségtől) Nyírásra vastagodó (szerkezeti viszkózus) testek: Növekvő nyírási erőre az anyag szilárdabbá válik, viszkozitása növekszik (nedves homok, keményítő szuszpenzió stb.). Lehetséges okok: Makromolekulák összegabalyodnak A hidratált részecskék egymáshoz viszonyítva úgy tudnak elmozdulni, hogy a hidrátburok torzul, melyhez nagy erőhatás szükséges http://www.youtube.com/watch?v=3zotkxxnqiu&nr=1 &feature=fvwp http://www.youtube.com/watch?v=f2xq97xhjvw

Alapfogalmak Reológiai alaptípusok Nem Newtoni testek (a viszkozitás függ a nyírófeszültségtől) Pszeudoplasztikus anyagok: folyáshatárral rendelkező, szerkezeti viszkozitást mutató anyagok (joghurt, hajzselé, kocsonya). A koherens rendszer összetörhető, mellyel folyóssá válik. Későbbi dezaggregáció, rendeződés magyarázza a szerkezeti viszkozitást. Tixotrópia: Az anyag reológiai viselkedése függ annak előéletétől, az eredeti szerkezet visszarendeződése nem pillanatszerű, a viszkozitás időfüggést mutat.

Viszkozitás és folyásgörbék 1. Ideálisan viszkózus, 2. nyírásra vékonyodó, 3. nyírásra vastagodó, 4. Bingham test, 5. pszeudo-plasztikus Tixotrópia

Mérési technikák Szedimentáció Részecskeméret meghatározása ülepedési sebesség alapján - Ülepedést létrehozó erőhatás (F s ) : gravitációs erő és a felhajtóerő különbsége: - Egyensúlyban a súrlódási erő kiegyenlíti az ülepedést létrehozó erőhatást - Így: F s mg mgv v l m: a részecske tömege(kg), V: részecske térfogata (m 3 ), r: részecske sugara (m), η: a közeg viszkozitása (Pas),ρl és ρs a folyadék és szilárd anyag sűrűsége, v: ülepedési sebesség (m/s) m F 6rv 9 4 3 r 3 g( s ) 2 r 2 l s

Brown mozgás - Külső erőhatás nincs (öndiffúzió) - Minden részecske azonos kinetikus energiával jellemezhető: 3 E kinetic kt 2 - Az egyedi részecskék mozgásának nincs kitüntetett iránya (véletlenszerű, cikk-cakk), egymással ütközhetnek. - Adott t idő alatt megtett távolság adott tengely mentén (<x>) : x 2Dt D: diffúziós együttható

Brown mozgás

Einstein-Stokes egyenlet - A diffúziós együttható értéke(d) függ a súrlódási együtthatótól (f): - Gömb alakú részecskékre: - Einstein-Stokes egyenlet: D Df kt f 6r kt RT 6r 6rN A D: diffúziós együttható(m 2 /s), k: Boltzmann konstans (J/K), r: részecskesugár (m), η: viszkozitás (Pas); T: hőmérséklet (K), N A : Avogadro szám(1/mol), R: gázállandó (J/K mol)

Mérési technikák Ultracentrifugálás A szedimentáció kiterjesztése kolloid rendszerekre. Molekulatömeg és részecskeméret meghatározása, elválasztás Nagy forgási sebességű rotor használata Fényszórás A kolloid részecskék méretüktől és alakjuktól függően eltérő mértékben szórják a fényt. A szórt fény intenzitása arányos a részecskék méretével. A szórt fény szögfüggéséből a részecskék alakja meghatározható. Dinamikus fényszórással a részecskék mozgása is vizsgálható