A folyadékok, mind a folyékony, mind a gáznemű halmazállapotúak, változó viszkozitásúak. A viszkozitás lényegében a folyadékot alkotó molekulák közötti súrlódási erő. A folyadékot alkotó molekulák áramlás közben dörzsölődnek egymáshoz. Folyadékokban a viszkozitást a kohézió (a hasonló molekulák közötti vonzás) okozza. Gázokban a viszkozitást a molekulák közötti ütközések okozzák.
A folyékony folyadékok általában könnyebben áramlanak, például a víz. Ezzel szemben a sűrűbb folyadékok nehezebben áramlanak, például a főzőolaj, az olaj, a méz stb. Ezt úgy bizonyíthatjuk, hogy vizet és főzőolajat öntünk egy lejtős padlóra. A víz mindenképpen gyorsabban áramlik, mint a főzőolaj vagy az olaj. Egy folyadék viszkozitása a hőmérséklettől is függ. Minél magasabb egy folyadék hőmérséklete, annál kevésbé viszkózus. Például, amikor egy anya halat süt a konyhában, a kezdetben sűrű főzőolaj melegítés hatására folyékonyabbá válik. Fordítva, minél magasabb egy gáz hőmérséklete, annál viszkózusabbá válik a gáz.
Viszkozitási együttható
A folyadék viszkozitását az η (értsd: eta) szimbólum jelöli. η = viszkozitási együttható. Tehát egy folyadék viszkozitásának szintjét a folyadék viszkozitási együtthatója fejezi ki.
Egy vékony folyadékréteget helyezünk két lemez közé. A kohézió az azonos típusú molekulák közötti vonzóerő, míg az adhézió a különböző típusú molekulák közötti vonzóerő. A tapadóerő a lemez és a lemezhez rögzített folyadékréteg között hat (a folyadékmolekulák és a lemezmolekulák vonzzák egymást). A kohéziós erő a folyadékrétegek között hat (a folyadékmolekulák vonzzák egymást).
Kezdetben a lemez és a folyadékréteg mozdulatlan (1. ábra). Ezután a felső lemezt jobbra húzzák (2. ábra). Az alsó lemezt nem húzzák (az alsó lemez mozdulatlan). A húzóerő nagyságát úgy állítják be, hogy a felső lemez állandó sebességgel jobbra tolódjon (v állandó). Mivel a lemez széle és a folyadék lemezhez rögzített része között tapadóerő hat, a lemez alatti folyadék is jobbra tolódik. Mivel a folyadékmolekulák között kohéziós erő hat, a jobbra eltolódott folyadék vonzotta az alatta lévő folyadékot.
A felül lévő folyadékrész húzza az alul lévő folyadékot, hogy jobbra eltolódjon, fordítva, az alul lévő folyadékrész tartja a felül lévő folyadékot, így a folyadék sebessége változik. A felül lévő folyadékrész nagyobb sebességgel (v), az alul lévő folyadék kisebb v sebességgel mozog, és így tovább. Tehát minél kisebb a v, annál kisebb. Más szóval, a folyadékréteg sebessége szabályosan változik fentről lefelé l-ig.
A folyadékréteg sebességváltozásának (v) és a változás mértékének (l) hányadosa = v/l. A V/l-t sebességgradiensnek nevezzük. A felül lévő lemez a húzóerő (F) miatt tud elmozdulni. Egy adott folyadék esetében a szükséges húzóerő nagysága egyenesen arányos a lemezhez tapadó folyadékfelülettel (A), a folyadék sebességével (v), és fordítottan arányos az l távolsággal. Matematikailag ez a következőképpen írható fel:
Viszkozitási együttható képlete
Korábban kifejtettük, hogy a hígabb folyadékok jellemzően könnyebben áramlanak, míg a sűrűbb folyadékok nehezebben. Egy folyadék viszkozitását a viszkozitási együtthatója fejezi ki. Minél sűrűbb a folyadék, annál nagyobb szakítóerő szükséges. Ebben az esetben a szakítóerő egyenesen arányos a viszkozitási együtthatóval. Matematikailag ez a következőképpen írható fel:
Információ:
η = Viszkozitási együttható
F = Erő
l = Távolság
A = Felület
v = Sebesség
∝ = arányos
A viszkozitási együttható nemzetközi mértékegységrendszere (SI) Ns/m² = Pa.s (pascal-másodperc). A viszkozitási együttható CGS mértékegysége (centiméter gramm-másodperc) dyn.s/cm² = poise (P). A viszkozitást gyakran centipoise-ban (cP) is kifejezik. 1 cP = 1/100 P. A poise mértékegységet a néhai francia tudós, Jean Louis Marie Poiseuille (ejtsd: pva-zú-jú) emlékére használják.
1 poise = 1 dyn·s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
