Fluidi, i tečnosti i gasovi, imaju različite stepene viskoznosti. Viskoznost je u suštini sila trenja između molekula koji čine fluid. Molekuli koji čine fluid se trljaju jedan o drugi dok teče. U tečnostima, viskoznost je uzrokovana kohezijom (privlačnošću između sličnih molekula). U gasovima, viskoznost je uzrokovana sudarima između molekula.
Tečni fluidi obično lakše teku, na primjer voda. Suprotno tome, gušći fluidi teže teku, na primjer ulje za kuhanje, ulje, med itd. To možete dokazati sipanjem vode i ulja za kuhanje na kosi pod. Voda će definitivno teći brže od ulja za kuhanje ili ulja. Viskoznost fluida također ovisi o temperaturi. Što je temperatura tekućine viša, to je tekućina manje viskozna. Na primjer, kada majka prži ribu u kuhinji, početno gusto ulje za kuhanje postaje tečnije kada se zagrije. Suprotno tome, što je viša temperatura plina, to plin postaje viskozniji.
Koeficijent viskoznosti
Viskoznost fluida se simbolizira simbolom η (čitaj: eta). η = koeficijent viskoznosti. Dakle, nivo viskoznosti fluida se izražava koeficijentom viskoznosti fluida.
Tanak sloj fluida nalazi se između dvije ploče. Kohezija je privlačna sila između molekula istog tipa, dok je adhezija privlačna sila između molekula različitih tipova. Sila lijepljenja djeluje između ploče i sloja fluida pričvršćenog za ploču (molekuli fluida i molekuli ploče se međusobno privlače). Sila kohezije djeluje između slojeva fluida (molekuli fluida se međusobno privlače).
U početku su ploča i sloj fluida nepokretni (slika 1). Nakon toga, ploča na vrhu se povlači udesno (slika 2). Ploča na dnu se ne povlači (donja ploča je nepokretna). Veličina zatezne sile se podešava tako da se ploča na vrhu pomiče udesno konstantnom brzinom (v je konstantno). Budući da postoji sila adhezije koja djeluje između ruba ploče i dijela fluida pričvršćenog za ploču, fluid ispod ploče se također pomiče udesno. Budući da postoji kohezivna sila između molekula fluida, fluid koji se pomaknuo udesno privukao je fluid ispod.
Dio fluida koji je na vrhu vuče fluid koji je na dnu da se pomjeri udesno, obrnuto, dio fluida koji je na dnu zadržava fluid koji je na vrhu, tako da brzina fluida varira. Dio fluida koji je na vrhu kreće se većom brzinom (v), fluid koji je na dnu kreće se manjom v i tako dalje. Dakle, što je v niži, to je on manji. Drugim riječima, brzina sloja fluida se redovno mijenja od vrha do dna sve do l.
Promjena brzine sloja fluida (v) podijeljena s udaljenošću na kojoj se promjena događa (l) = v/l. V/l poznat je kao gradijent brzine. Ploča na vrhu se može pomicati zbog zatezne sile (F). Za određeni fluid, veličina potrebne zatezne sile direktno je proporcionalna površini fluida pričvršćenog za ploču (A), brzini fluida (v) i obrnuto proporcionalna udaljenosti l. Matematički se to može napisati na sljedeći način:
Formula koeficijenta viskoznosti
Prethodno je objašnjeno da rjeđi fluidi obično teku lakše, dok gušći fluidi teže teku. Viskoznost fluida izražava se njegovim koeficijentom viskoznosti. Što je fluid gušći, potrebna je veća zatezna sila. U ovom slučaju, zatezna sila je direktno proporcionalna koeficijentu viskoznosti. Matematički, to se može napisati na sljedeći način:
Informacije:
η = Koeficijent viskoznosti
F = Sila
l = Udaljenost
A = Površina
v = Brzina
∝ = proporcionalno
Međunarodni sistem jedinica (SI) za koeficijent viskoznosti je Ns/m² = Pa.s (pascal-sekunda). CGS jedinica (centimetar-gram-sekunda) za koeficijent viskoznosti je dyn.s/cm² = poise (P). Viskoznost se također često izražava u centipoiseima (cP). 1 cP = 1/100 P. Jedinica poise se koristi u spomen na francuskog naučnika, pokojnog Jean Louis Marie Poiseuillea (izgovara se: pwa-zu-juh).
1 poaz = 1 dyn.s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
