粘度

液体と気体の両方の流体は、粘度が異なります。粘度とは、流体を構成する分子間の摩擦力のことです。流体が流れる際、流体を構成する分子同士が擦れ合います。液体の場合、粘度は凝集力（類似の分子間の引力）によって生じます。気体の場合、粘度は分子間の衝突によって生じます。

液体は通常、流れやすい。例えば水。逆に、粘度の高い液体は流れにくい。例えば食用油、油、蜂蜜など。傾斜した床に水と食用油を注いでみれば、このことがわかる。水は食用油や油よりも明らかに速く流れる。液体の粘度は温度にも依存する。液体の温度が高いほど、粘度は低くなる。例えば、母親が台所で魚を揚げるとき、最初は粘度が高かった食用油は加熱されるとより液体状になる。逆に、気体の温度が高いほど、気体の粘度は高くなる。

粘度係数

流体の粘度は、記号η（イータ）で表されます。ηは粘度係数です。したがって、流体の粘度レベルは、その流体の粘度係数によって表されます。

2枚の板の間に薄い流体層が挟まれています。凝集力は同種の分子間の引力であり、付着力は異種の分子間の引力です。付着力は板と板に付着した流体層の間に働きます（流体分子と板の分子が互いに引き合います）。凝集力は流体層間に働きます（流体分子が互いに引き合います）。

最初は、プレートと流体層は静止しています（図1）。その後、上のプレートが右に引っ張られます（図2）。下のプレートは引っ張られません（下のプレートは静止しています）。上のプレートが一定速度（vは一定）で右に移動するように、引張力の大きさが調整されます。プレートの端とプレートに付着した流体部分との間に付着力が働くため、プレートの下の流体も右に移動します。流体分子間に凝集力が働くため、右に移動した流体は下の流体を引き付けます。

上側の流体は下側の流体を右方向に引っ張り、逆に下側の流体は上側の流体を保持するため、流体の速度は変化します。上側の流体はより速い速度（v）で動き、下側の流体はより小さい速度（v）で動き、以下同様です。つまり、v が小さいほど、速度は小さくなります。言い換えれば、流体層の速度は、l まで上から下に向かって規則的に変化します。

流体層の速度変化 (v) を、その変化が生じる距離 (l) で割った値 = v/l。v/l は速度勾配として知られています。上部のプレートは、張力 (F) によって移動できます。特定の流体の場合、必要な張力の大きさは、プレートに付着している流体の面積 (A)、流体速度 (v) に正比例し、距離 l に反比例します。数学的には、次のように表すことができます。

粘度係数の式

先に述べたように、一般的に粘度の低い流体は流れやすく、粘度の高い流体は流れにくい。流体の粘度は粘度係数で表される。流体が濃いほど、必要な引張力は大きくなる。この場合、引張力は粘度係数に正比例する。数式で表すと次のようになる。

説明：

η = 粘度係数

F = 力

l = 距離

A = 表面積

v = 速度

∝ ＝比較可能

粘度係数の国際単位系（SI）はNs/mです。² = Pa.s (パスカル秒)。粘度係数のCGS単位(センチメートルグラム秒)はdyn.s/cmです。² 粘度はポアズ（P）で表されることもあります。1 cP = 1/100 P。ポアズという単位は、フランスの科学者で故ジャン・ルイ・マリー・ポアズイユ（発音：プワズイユ）を記念して使われています。

1ポアズ = 1ダイナ・s/cm² = 10^-1 Ns/m²