द्रव आणि वायू या दोन्ही प्रकारच्या द्रवांमध्ये श्यानतेचे प्रमाण वेगवेगळे असते. श्यानता म्हणजे द्रव बनवणाऱ्या रेणूंमधील घर्षण बल होय. द्रव वाहत असताना, त्यातील रेणू एकमेकांवर घासले जातात. द्रवांमध्ये, श्यानता ही संसंजनामुळे (समान रेणूंमधील आकर्षण) निर्माण होते. वायूंमध्ये, श्यानता ही रेणूंमधील टक्करांमुळे निर्माण होते.
द्रव पदार्थ सहसा अधिक सहजतेने वाहतात, उदाहरणार्थ पाणी. याउलट, घट्ट द्रव पदार्थ वाहण्यास अधिक कठीण असतात, उदाहरणार्थ खाद्यतेल, मध इत्यादी. उताराच्या फरशीवर पाणी आणि खाद्यतेल ओतून तुम्ही हे सिद्ध करू शकता. पाणी निश्चितपणे खाद्यतेल किंवा मधापेक्षा अधिक वेगाने वाहेल. द्रवाची स्निग्धता तापमानावरही अवलंबून असते. द्रवाचे तापमान जितके जास्त असते, तितका तो द्रव कमी स्निग्ध असतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा एखादी आई स्वयंपाकघरात मासे तळते, तेव्हा सुरुवातीला घट्ट असलेले खाद्यतेल गरम झाल्यावर अधिक द्रव होते. याउलट, वायूचे तापमान जितके जास्त असते, तितका तो वायू अधिक स्निग्ध होतो.
स्निग्धता गुणांक
द्रवाची श्यानता η (इटा) या चिन्हाने दर्शविली जाते. η = श्यानता गुणांक. म्हणून, द्रवाची श्यानता पातळी त्या द्रवाच्या श्यानता गुणांकाद्वारे व्यक्त केली जाते.
दोन पट्ट्यांच्या मध्ये द्रवाचा एक पातळ थर ठेवला जातो. संसंजन म्हणजे एकाच प्रकारच्या रेणूंमधील आकर्षण शक्ती, तर आसंजन म्हणजे वेगवेगळ्या प्रकारच्या रेणूंमधील आकर्षण शक्ती. आसंजन शक्ती पट्टी आणि पट्टीला चिकटलेल्या द्रवाच्या थरामध्ये कार्य करते (द्रवाचे रेणू आणि पट्टीचे रेणू एकमेकांना आकर्षित करतात). संसंजन शक्ती द्रवाच्या थरांमध्ये कार्य करते (द्रवाचे रेणू एकमेकांना आकर्षित करतात).
सुरुवातीला, प्लेट आणि द्रवाचा थर स्थिर असतात (आकृती १). त्यानंतर, वरची प्लेट उजवीकडे ओढली जाते (आकृती २). खालची प्लेट ओढली जात नाही (खालची प्लेट स्थिर असते). ताण बलाचे परिमाण अशा प्रकारे समायोजित केले जाते की, वरची प्लेट स्थिर गतीने (v स्थिर असताना) उजवीकडे सरकते. प्लेटची कडा आणि प्लेटला चिकटलेल्या द्रवाच्या भागामध्ये आसंजक बल कार्यरत असल्यामुळे, प्लेटखालचा द्रवदेखील उजवीकडे सरकतो. द्रवाच्या रेणूंमध्ये संसंजक बल असल्यामुळे, उजवीकडे सरकलेल्या द्रवाने खालच्या द्रवाला आकर्षित केले.
वरचा द्रव भाग खालच्या द्रवाला उजवीकडे सरकण्यासाठी खेचतो, याउलट खालचा द्रव भाग वरच्या द्रवाला धरून ठेवतो, त्यामुळे द्रवाचा वेग बदलतो. वरचा द्रव भाग जास्त वेगाने (v) फिरतो, खालचा द्रव कमी वेगाने (v) फिरतो, आणि असेच पुढे. म्हणून, v जितका कमी, तितका वेग कमी असतो. दुसऱ्या शब्दांत, द्रवाच्या थराचा वेग l पर्यंत वरपासून खालपर्यंत नियमितपणे बदलतो.
द्रव थराच्या वेगातील बदल (v) भागिले ज्या अंतरावर हा बदल होतो ते अंतर (l) = v/l. V/l ला वेग प्रवणता (velocity gradient) म्हणतात. ताण बलामुळे (F) वरची पट्टी हलू शकते. एका विशिष्ट द्रवासाठी, आवश्यक ताण बलाचे परिमाण हे पट्टीला चिकटलेल्या द्रवाच्या क्षेत्रफळाशी (A), द्रवाच्या वेगाशी (v) समानुपाती आणि अंतर l शी व्यस्त प्रमाणात असते. गणितानुसार, ते खालीलप्रमाणे लिहिले जाऊ शकते:
स्निग्धता गुणांक सूत्र
पूर्वी असे स्पष्ट केले होते की, पातळ द्रव सामान्यतः अधिक सहजतेने वाहतात, तर दाट द्रवांना वाहण्यास अधिक त्रास होतो. द्रवाची श्यानता त्याच्या श्यानता गुणांकाद्वारे व्यक्त केली जाते. द्रव जेवढा दाट असतो, तेवढे जास्त ताण बल आवश्यक असते. या प्रकरणात, ताण बल हे श्यानता गुणांकाच्या समप्रमाणात असते. गणितानुसार, हे खालीलप्रमाणे लिहिले जाऊ शकते:
माहिती :
η = श्यानता गुणांक
F = बल
l = अंतर
A = पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ
v = वेग
∝ = समानुपाती
श्यानता गुणांकासाठी आंतरराष्ट्रीय एकक प्रणाली (SI) Ns/m² = Pa.s (पास्कल सेकंद) आहे . श्यानता गुणांकासाठी CGS एकक (सेंटिमीटर ग्रॅम सेकंद) dyn.s/cm² = पॉईज (P) आहे . श्यानता अनेकदा सेंटिपॉईज (cP) मध्ये देखील व्यक्त केली जाते. १ cP = १/१०० P. पॉईज हे एकक दिवंगत फ्रेंच शास्त्रज्ञ जीन लुई मारी पॉईझॉय (उच्चार: प्वा-झू-य) यांच्या स्मरणार्थ वापरले जाते.
1 पॉईज = 1 डाइन . सेकंद/सेमी 2 = 10 -1 न्यूटन/मीटर 2
