Hem sıvı hem de gaz halindeki farklı türdeki akışkanların viskozite seviyeleri farklıdır. Viskozite, bir akışkanı oluşturan moleküller arasındaki sürtünmedir. Dolayısıyla, akışkan akarken moleküller akışkan sürtünmesini oluşturur. Sıvılarda viskozite, kohezyon kuvvetlerinden (benzer moleküller arasındaki çekme kuvvetleri) kaynaklanır. Gaz halindeki maddelerde ise viskozite, moleküller arasındaki çarpışmalardan kaynaklanır.
Sıvı haldeki akışkanlar daha kolay akar, örneğin su. Tersine, koyu kıvamlı akışkanlar daha zor akar, örneğin yağlayıcı madde. Bunu, eğimli bir yüzeye su ve yağlayıcı madde dökerek kanıtlayabilirsiniz. Su, yağdan daha hızlı akar. Akışkanın viskozite seviyesi sıcaklığa da bağlıdır. Sıvının sıcaklığı ne kadar yüksekse, viskozitesi o kadar düşük olur. Örneğin, bir anne mutfakta balık kızartırken, başlangıçta koyulaşan yemeklik yağ ısıtıldığında daha sıvı hale gelir. Tersine, bir gaz maddesinin sıcaklığı ne kadar yüksekse, gaz maddesi o kadar koyu kıvamlı olur.
Viskozite Katsayısı
η sembolü, sıvının viskozitesini (eta olarak okunur) sembolize eder. η = viskozite katsayısı. Dolayısıyla, bir sıvının viskozite seviyesi, sıvının viskozite katsayısı ile ifade edilir.
İki plaka arasına ince bir sıvı tabakası yerleştirilir. Kohezyon, benzer moleküller arasındaki çekim kuvveti iken, adezyon farklı moleküller arasındaki çekim kuvvetidir. Adezyon kuvvetleri plaka ile plakaya yapışmış sıvı tabakası arasında etki eder (sıvı molekülleri ve plaka molekülleri birbirini çeker). Öte yandan, kohezyon kuvvetleri sıvı zarlar arasında etki eder (sıvı molekülleri birbirini çeker).
Başlangıçta, plaka ve sıvı tabakası hareketsizdir (şekil 1). Daha sonra, üstteki plaka sağa doğru çekilir (şekil 2). Alttaki plakalar çekilmez (alt plaka hareketsizdir). Çekme kuvvetinin büyüklüğü, üstteki plakanın sabit bir hızda (v sabit) sağa doğru kaymasını sağlayacak şekilde ayarlanmıştır. Plakanın kenarı ile plakaya yapışan sıvı kısmı arasında bir yapışma kuvveti olduğundan, plakanın altındaki sıvı da sağa doğru kayar. Sıvı molekülleri arasında bir kohezyon kuvveti olduğundan, sağa doğru hareket eden sıvı, alttaki sıvıyı da çeker.
Üstte bulunan sıvı kısmı, alttaki sıvıyı sağa doğru çekerek yer değiştirir.
Alttaki sıvı kısmı üstteki sıvıyı tutarken, sıvının akış hızı değişir. Üstteki sıvı kısmı daha büyük bir hızla (v) hareket ederken, alttaki sıvı daha küçük bir hızla hareket eder ve bu böyle devam eder. Dolayısıyla, v ne kadar aşağıda olursa, hız o kadar küçük olur. Başka bir deyişle, sıvı tabakasının hızı, l'ye kadar yukarıdan aşağıya doğru düzenli olarak değişir.
Sıvı tabakasının hızındaki değişim (v), değişim mesafesine (l) bölünürse = v / l olur. V/l, hız gradyanı olarak bilinir. Üstte bulunan plakalar, bir çekme kuvveti (F) nedeniyle hareket edebilir. Bazı sıvılar için, gerekli çekim miktarı, plakaya yapışan sıvının alanı (A), sıvının akış hızı (v) ile doğru orantılı ve mesafe l ile ters orantılıdır. Matematiksel olarak şu şekilde yazılabilir:
Daha önce, daha ince bir sıvının genellikle daha kolay aktığı, daha kalın bir sıvının ise akmasının daha zor olduğu açıklanmıştı. Viskozite katsayısı, sıvının viskozite seviyesini ifade eder. Sıvı ne kadar kalınsa, gereken çekme kuvveti de o kadar büyük olur. Bu durumda, çekme kuvveti viskozite katsayısı ile doğru orantılıdır. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir:
η = viskozite katsayısı, F = kuvvet, l = mesafe, A = yüzey alanı, v = hız, ∝ = karşılaştırma
Viskozite katsayısı için Uluslararası Birim Sistemi (SI) birimi Ns/m² = Pa.s (paskal saniye)'dir . Viskozite katsayısı için CGS birimi (santimetre gram saniye) dyn.s/cm² = poise (P)'dir . Viskozite ayrıca sıklıkla santipoise (cP) olarak da ifade edilir. 1 cP = 1/100 P. Poise birimi, Fransız bilim insanı Jean Louis Marie Poiseuille'nin (okunuşu: pwa-zoo-yuh) anısına kullanılmaktadır.
1 poise = 1 dyn. s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
