Tekočine, tako tekočine kot plini, imajo različne stopnje viskoznosti. Viskoznost je v bistvu sila trenja med molekulami, ki sestavljajo tekočino. Molekule, ki sestavljajo tekočino, se med njenim tokom drgnejo druga ob drugo. V tekočinah viskoznost povzroča kohezija (privlačnost med podobnimi molekulami). V plinih viskoznost povzročajo trki med molekulami.
Tekoče tekočine običajno tečejo lažje, na primer voda. Nasprotno pa gostejše tekočine težje tečejo, na primer jedilno olje, olje, med itd. To lahko dokažete tako, da vodo in jedilno olje nalijete na nagnjena tla. Voda bo zagotovo tekla hitreje kot jedilno olje ali olje. Viskoznost tekočine je odvisna tudi od temperature. Višja kot je temperatura tekočine, manj viskozna je tekočina. Na primer, ko mama v kuhinji cvre ribe, sprva gosto jedilno olje postane bolj tekoče, ko se segreje. Nasprotno pa, višja kot je temperatura plina, bolj viskozen postane plin.
Koeficient viskoznosti
Viskoznost tekočine simbolizira simbol η (beri: eta). η = koeficient viskoznosti. Stopnja viskoznosti tekočine je torej izražena s koeficientom viskoznosti tekočine.
Med dvema ploščama je tanka plast tekočine. Kohezija je privlačna sila med molekulami iste vrste, adhezija pa je privlačna sila med molekulami različnih vrst. Adhezijska sila deluje med ploščo in plastjo tekočine, ki je pritrjena na ploščo (molekule tekočine in molekule plošče se privlačijo). Kohezijska sila deluje med plastema tekočine (molekule tekočine se privlačijo).
Sprva sta plošča in plast tekočine mirujoči (slika 1). Nato se plošča na vrhu potegne v desno (slika 2). Plošča na dnu se ne potegne (spodnja plošča miruje). Velikost natezne sile se prilagodi tako, da se plošča na vrhu premakne v desno s konstantno hitrostjo (v je konstanten). Ker med robom plošče in delom tekočine, ki je pritrjen na ploščo, deluje adhezivna sila, se tudi tekočina pod ploščo premakne v desno. Ker med molekulami tekočine obstaja kohezivna sila, je tekočina, ki se je premaknila v desno, pritegnila tekočino pod njo.
Tekoči del, ki je na vrhu, vleče tekočino, ki je na dnu, da se premakne v desno, obratno pa tekoči del, ki je na dnu, zadržuje tekočino, ki je na vrhu, zato se hitrost tekočine spreminja. Tekoči del, ki je na vrhu, se giblje z večjo hitrostjo (v), tekočina, ki je na dnu, se giblje z manjšo hitrostjo v in tako naprej. Torej, nižji kot je v, manjši je. Z drugimi besedami, hitrost plasti tekočine se redno spreminja od zgoraj navzdol do l.
Sprememba hitrosti plasti tekočine (v), deljena z razdaljo, na kateri pride do spremembe (l), = v/l. V/l se imenuje gradient hitrosti. Plošča na vrhu se lahko premika zaradi natezne sile (F). Za določeno tekočino je velikost potrebne natezne sile neposredno sorazmerna s površino tekočine, pritrjene na ploščo (A), hitrostjo tekočine (v) in obratno sorazmerna z razdaljo l. Matematično lahko to zapišemo na naslednji način:
Formula za koeficient viskoznosti
Prej je bilo pojasnjeno, da redkejše tekočine običajno tečejo lažje, medtem ko gostejše tekočine tečejo težje. Viskoznost tekočine je izražena z njenim koeficientom viskoznosti. Gostejša kot je tekočina, večja je potrebna natezna sila. V tem primeru je natezna sila neposredno sorazmerna s koeficientom viskoznosti. Matematično lahko to zapišemo takole:
Informacije:
η = koeficient viskoznosti
F = Sila
l = Razdalja
A = Površina
v = Hitrost
∝ = sorazmerno
Mednarodni sistem enot (SI) za koeficient viskoznosti je Ns/m² = Pa.s (pascal-sekunda). Enota CGS (centimeter-gram-sekunda) za koeficient viskoznosti je dyn.s/cm² = poise (P). Viskoznost se pogosto izraža tudi v centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Enota poise se uporablja v spomin na francoskega znanstvenika, pokojnega Jeana Louisa Marie Poiseuillea (izgovarja se: pva-zu-ju).
1 poise = 1 dyn.s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
