Fluidi, i tekuće i plinovite tvari različitih vrsta, imaju različite razine viskoznosti. Viskoznost je trenje između molekula koje čine fluid. Dakle, molekule stvaraju trenje fluida kada fluid teče. U tekućinama, viskoznost je uzrokovana kohezijskim silama (silama povlačenja između sličnih molekula). Dok je u plinovitim tvarima viskoznost uzrokovana sudarima između molekula.
Tekuća tekućina lakše teče, na primjer voda. Obrnuto, gusta tekućina teže teče, na primjer mazivo. To možete dokazati izlijevanjem vode i maziva na kosinu. Voda teče brže od ulja. Razina viskoznosti tekućine također ovisi o temperaturi. Što je viša temperatura tekućine, to je tekućina manje viskozna. Na primjer, kada majka prži ribu u kuhinji, ulje za kuhanje koje se u početku zgušnjava postaje tekuće kada se zagrije. Obrnuto, što je viša temperatura plinovite tvari, to je plinovita tvar gušća.
Koeficijent viskoznosti
Simbol η simbolizira viskoznost fluida (čitaj: eta). η = koeficijent viskoznosti. Dakle, razina viskoznosti tekućine izražava se koeficijentom viskoznosti fluida.
Tanki sloj fluida nalazi se između dvije ploče. Kohezija je privlačna sila između sličnih molekula, dok je adhezija sila privlačenja između različitih molekula. Adhezijske sile djeluju između ploče i sloja fluida pričvršćenog za ploču (molekule fluida i molekule ploče privlače se jedna drugu). U međuvremenu, kohezijske sile djeluju između tekućih membrana (molekule fluida privlače jedna drugu).
U početku, ploča i sloj fluida miruju (slika 1). Nakon toga, ploča na vrhu se povlači udesno (slika 2). Ploče na dnu se ne povlače (donja ploča miruje). Veličina sile povlačenja je raspoređena tako da se ploča na vrhu pomiče udesno konstantnom brzinom (v konstantno). Budući da postoji sila adhezije koja djeluje između ruba ploče i dijela fluida pričvršćenog za ploču, fluid ispod ploče također se pomiče udesno. Budući da postoji kohezijska sila između molekula fluida, fluid koji se kreće udesno vuče fluid koji je na dnu.
Dio tekućine koji je na vrhu povlači tekućinu na dnu i pomiče je udesno,
dok dio fluida na dnu zadržava fluid iznad, pa se brzina fluida mijenja. Dio fluida koji je na vrhu kreće se većom brzinom (v), fluid na dnu kreće se manjim v i tako dalje. Dakle, što je v niže, to je manji. Drugim riječima, brzina sloja fluida se redovito mijenja od vrha do dna sve do l.
Promjene brzine sloja fluida (v) podijeljene s udaljenošću promjene (l) = v / l. V/l poznat je kao gradijent brzine. Ploče koje se nalaze na vrhu mogu se pomicati jer postoji sila vuče (F). Za određene fluide, potrebna količina privlačenja izravno je proporcionalna površini fluida pričvršćenog na ploču (A), brzini fluida (v) i obrnuto proporcionalna udaljenosti l. Matematički se to može napisati na sljedeći način:
Prethodno je objašnjeno da rjeđa tekućina obično lakše teče, dok gušća tekućina teže teče. Koeficijent viskoznosti izražava razinu viskoznosti tekućine. Ako je tekućina gušća, potrebna vlačna sila je također veća. U ovom slučaju, vlačna sila je izravno proporcionalna koeficijentu viskoznosti. Matematički se to može napisati na sljedeći način:
η = koeficijent viskoznosti, F = sila, l = udaljenost, A = površina, v = brzina, ∝ = usporedba
Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI) za koeficijent viskoznosti je Ns/m 2 = Pa.s (pascal sekunda). CGS jedinica (centimetri gram sekunda) za koeficijent viskoznosti je dyn.s/cm 2 = poise (P). Viskoznost se također često izražava u centipoiseima (cP). 1 cP = 1/100 P. Jedinica poise koristi se u čast francuskog znanstvenika, Jean Louis Marie Poiseuillea (čitaj: pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn. s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
