Tartalom
A folyadék viszkozitása arra utal, hogy milyen gyorsan mozog stressz alatt. Egy nagyon viszkózus folyadék kevésbé könnyen mozog, mint az alacsony viszkozitású folyadék. A folyadék kifejezés folyadékokra és gázokra vonatkozik, amelyek mindkettő viszkozitása. A mozgó folyadék viselkedésének pontos előrejelzése és mérése elengedhetetlen a hatékony ipari üzemek és berendezések tervezéséhez.
Műszaki meghatározás
A mozgásban lévő folyadék tapad az edény felületéhez, amelyen keresztül folyik. Ez azt jelenti, hogy a folyadék sebességének nullanak kell lennie a cső vagy tartály falán. A folyadék sebessége növekszik az edény felületétől, tehát a folyadék rétegekben valójában áthalad az edényen. Ennek a folyadéknak a deformációját nyírásnak nevezik: A folyadék nyíródik, amikor egy szilárd felületen halad át. A folyadék ezen nyírására való ellenállást viszkozitásnak nevezzük.
Viszkozitás oka
A viszkozitást a folyadék súrlódása okozza. Ez egy folyadékban levő részecskék közötti intermolekuláris erők eredménye. Ezek az intermolekuláris erők ellenállnak a folyadék nyíró mozgásának, és a folyadék viszkozitása közvetlenül arányos ezen erők erősségével. Mivel egy folyadék több mint rendezett, mint gáz, ebből következik, hogy bármely folyadék viszkozitásának lényegesen nagyobbnak kell lennie, mint a bármilyen gáz viszkozitása.
Viszkozitási együttható
Minden folyadéknak megvan a saját fajlagos viszkozitása, és ennek mértékét a viszkozitási együtthatónak nevezik, amelyet a görög mu betű jelöl. Az együttható közvetlenül arányos a folyadék nyírásához szükséges feszültség mértékével. A viszkózus folyadéknak sok stressz vagy nyomás szükséges a mozgáshoz; ez érthető, mivel egy vastag folyadék kevésbé könnyen deformálódik egy vékony folyadék. A folyadék sebességének különbsége az érintkező él (ahol nulla) és a középpont között a viszkozitás újabb mérőszáma. Ez a sebességgradiens viszkózus folyadékok esetében kicsi, azaz a sebesség nem annyira nagyobb a közepén, mint a széle felé.
A hő befolyásolja a viszkozitást
Mivel a viszkozitás az intermolekuláris kölcsönhatásoknak köszönhető, ezért ezt a tulajdonságot befolyásolja a hő, mivel a hő a folyadékban lévő molekulák kinetikus energiájának eredménye. A hőnek azonban nagyon eltérő hatása van a folyadékokra és a gázokra. A folyadék melegítése nagyobb molekulák elválasztását eredményezi, ami azt jelenti, hogy a közöttük levő erők gyengülnek. Következésképpen egy folyadék viszkozitása csökken, amikor melegíti. A gáz melegítése fordított értéket okoz. A gyorsabban mozgó gázmolekulák gyakrabban ütköznek egymással, ami növeli a viszkozitást.