Fluida, sive liquida sive gasia diversorum generum, viscositatis gradus diversos habent. Viscositas est frictio inter moleculas quae fluidum constituunt. Itaque moleculae frictionem fluidi efficiunt cum fluidum fluit. In liquidis, viscositas a viribus cohaesionis (viribus tractionis inter moleculas similes) causatur. In substantiis gasiis autem, viscositas a collisionibus inter moleculas causatur.
Liquidum facilius fluit, exempli gratia aqua. Contra, crassum difficilius fluit, exempli gratia lubricans. Hoc demonstrare potes aquam et lubricans in superficiem inclinatam infundendo. Aqua celerius quam oleum fluit. Viscositas fluidi etiam a temperatura pendet. Quo altior temperatura liquidi, eo minus viscosus liquor est. Exempli gratia, cum mater pisces in culina frigit, oleum coquinarium quod initio spissius fit liquidum magis calefactum fit. Contra, quo altior temperatura substantiae gasosae, eo crassior substantia gasosa est.
Coefficiens Viscositatis
Symbolum η viscositatem fluidi significat (lege: η). η = coefficiens viscositatis. Ergo, gradus viscositatis liquidi per coefficientem viscositatis fluidi exprimitur.
Stratum fluidum tenue inter duas laminas ponitur. Cohaesio est vis attractiva inter moleculas similes, adhaesio autem est vis attractionis inter moleculas diversas. Vires adhaesionis inter laminam et stratum fluidum laminae adhaerens operantur (moleculae fluidi et moleculae laminae inter se attrahunt). Interea, vires cohaesionis inter membranas liquidas operantur (fluidum inter se moleculas attrahit).
Primo, lamina et stratum fluidi quiescunt (figura 1). Deinde, lamina superior ad dextram trahitur (figura 2). Laminae inferiores non trahuntur (lamina inferior quiescit). Magnitudo vis attrahentis ita ordinatur ut lamina superior ad dextram celeritate constanti (v constans) moveatur. Quia vis adhaesionis inter marginem laminae et partem fluidi laminae adhaerentem agit, fluidum infra laminam etiam ad dextram movetur. Quia vis cohaesionis inter moleculas fluidi est, fluidum quod ad dextram movetur fluidum quod ad imum est trahit.
Pars fluidi quae supra est fluidum inferius trahit ut ad dextram moveatur,
Cum pars fluidi quae ima est fluidum supra tenet, ita celeritas fluidi variat. Pars fluidi quae summo est maiore (v) celeritate movetur, fluidum quod ima est minore v movetur, et sic porro. Ergo, quo inferius v, eo minor. Aliis verbis, velocitas strati fluidi regulariter mutatur a summo ad imum usque ad l.
Mutationes velocitatis strati fluidi (v) divisae per distantiam mutationis (l) = v/l. V/l gradientum velocitatis appellatur. Laminae quae in summo sunt moveri possunt quia vis attrahens (F) adest. Pro quibusdam fluidis, quantitas attractionis requisita directe proportionalis est areae fluidi laminae adhaerentis (A), celeritati fluidi (v) et inverse proportionalis distantiae l. Mathematice, sic scribi potest:
Antehac explicatum est fluidum tenuius plerumque facilius fluere, cum fluidum crassius difficilius. Coefficiens viscositatis gradum viscositatis fluidi exprimit. Si fluidum crassius est, vis tensile requisita etiam maior est. Hoc in casu, vis tensile directe proportionalis est coefficiente viscositatis. Mathematice sic scribi potest:
η = coefficiens viscositatis, F = vis, l = distantia, A = area superficialis, v = celeritas, ∝ = comparatio
Unitas Systematis Internationalis (SI) pro coefficiente viscositatis est Ns/m² = Pa.s (pascal secundum). Unitas CGS (centimetra gramma secundum) pro coefficiente viscositatis est dyn.s/cm² = poise (P). Viscositas etiam saepe exprimitur centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Unitas poise in honorem scientificorum Gallicorum, Ioannis Ludovici Mariae Poiseuille (lege: pwa-zoo-yuh), adhibetur.
1 poise = 1 dyn. s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
