Vätskor, både flytande och gasformiga ämnen av olika typer, har olika viskositetsnivåer. Viskositet är friktionen mellan de molekyler som en vätska består av. Molekylerna bildar alltså friktion när vätskan flyter. I vätskor orsakas viskositeten av kohesionskrafter (dragkrafter mellan liknande molekyler). Medan viskositeten i gasform orsakas av kollisioner mellan molekyler.
Flytande vätska har lättare att rinna, till exempel vatten. Omvänt är tjock vätska svårare att rinna, till exempel smörjmedel. Du kan bevisa detta genom att hälla vatten och smörjmedel på en lutande yta. Vatten rinner snabbare än olja. Vätskans viskositetsnivå beror också på temperaturen. Ju högre vätskans temperatur är, desto mindre viskös är vätskan. Till exempel, när en mamma steker fisk i köket, blir matolja, som initialt tjocknar, mer flytande när den upphettas. Omvänt, ju högre temperaturen på en gasformig substans är, desto tjockare är gasformen.
Viskositetskoefficient
Symbolen η symboliserar vätskans viskositet (läs: eta). η = viskositetskoefficienten. Vätskan uttrycks alltså av viskositetskoefficienten.
Ett tunt vätskelager placeras mellan två plattor. Kohesion är en attraktionskraft mellan liknande molekyler, medan adhesion är en attraktionskraft mellan olika molekyler. Adhesionskrafter verkar mellan plattan och det vätskelager som är fäst vid plattan (vätskemolekyler och plattmolekyler attraherar varandra). Samtidigt verkar kohesionskrafter mellan vätskemembran (vätska attraherar molekyler varandra).
Först är plattan och vätskelagret i vila (figur 1). Därefter dras plattan på toppen åt höger (figur 2). Plattorna på botten dras inte (bottenplattan är i vila). Dragkraftens storlek är anordnad så att plattan på toppen förskjuts åt höger med en konstant hastighet (v konstant). Eftersom det finns en vidhäftningskraft som verkar mellan plattans kant och den del av vätskan som är fäst vid plattan, förskjuts även vätskan under plattan åt höger. Eftersom det finns en kohesiv kraft mellan vätskemolekylerna, drar vätskan som rör sig åt höger vätskan som är på botten.
Den del av vätskan som är högst upp drar vätskan längst ner för att förskjuta den åt höger,
medan den del av vätskan som är längst ner håller kvar vätskan ovanför, så vätskans hastighet varierar. Den del av vätskan som är längst upp rör sig med en större (v) hastighet, vätskan längst ner rör sig med en mindre v, och så vidare. Så ju längre ner v, desto mindre. Med andra ord ändras vätskelagrets hastighet regelbundet från topp till botten upp till l.
Förändringar i vätskeskiktets hastighet (v) dividerat med avståndet mellan förändringen (l) = v / l. V/l är känt som hastighetsgradienten. Plattor som är högst upp kan röra sig eftersom det finns en dragkraft (F). För vissa vätskor är den erforderliga attraktionsmängden direkt proportionell mot arean av vätskan som är fäst vid plattan (A), vätskans hastighet (v) och omvänt proportionell mot avståndet l. Matematiskt kan det skrivas enligt följande:
Tidigare förklarades det att en tunnare vätska vanligtvis är lättare att flyta, medan en tjockare vätska är svårare att flyta. Viskositetskoefficienten uttrycker vätskans viskositetsnivå. Om vätskan är tjockare är den erforderliga dragkraften också större. I detta fall är dragkraften direkt proportionell mot viskositetskoefficienten. Matematiskt kan det skrivas enligt följande:
η = viskositetskoefficient, F = kraft, l = avstånd, A = ytarea, v = hastighet, ∝ = jämförelse
Den internationella systemenheten (SI) för viskositetskoefficient är Ns/m2 = Pa.s (pascalsekund). CGS-enheten (centimeter gramsekund) för viskositetskoefficienten är dyn.s/cm2 = poise (P). Viskositet uttrycks också ofta i centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Poise-enheten används till ära för en fransk vetenskapsman, Jean Louis Marie Poiseuille (läs: pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn. s/cm2 = 10-1 Ns/m2
