Chất lỏng, bao gồm cả chất lỏng và chất khí thuộc các loại khác nhau, có độ nhớt khác nhau. Độ nhớt là ma sát giữa các phân tử cấu tạo nên chất lỏng. Vì vậy, các phân tử tạo nên ma sát của chất lỏng khi chất lỏng chảy. Trong chất lỏng, độ nhớt được gây ra bởi lực liên kết (lực kéo giữa các phân tử giống nhau). Trong khi đó, ở chất khí, độ nhớt được gây ra bởi sự va chạm giữa các phân tử.
Chất lỏng dễ chảy hơn, ví dụ như nước. Ngược lại, chất lỏng đặc khó chảy hơn, ví dụ như chất bôi trơn. Bạn có thể chứng minh điều này bằng cách đổ nước và chất bôi trơn lên một bề mặt nghiêng. Nước chảy nhanh hơn dầu. Độ nhớt của chất lỏng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ của chất lỏng càng cao, độ nhớt của chất lỏng càng thấp. Ví dụ, khi bà nội trợ chiên cá trong bếp, dầu ăn ban đầu đặc lại nhưng khi đun nóng sẽ trở nên lỏng hơn. Ngược lại, nhiệt độ của chất khí càng cao, chất khí đó càng đặc.
Hệ số độ nhớt
Ký hiệu η tượng trưng cho độ nhớt của chất lỏng (đọc là: eta). η = hệ số độ nhớt. Vì vậy, độ nhớt của chất lỏng được biểu thị bằng hệ số độ nhớt của chất lỏng.
Một lớp chất lỏng mỏng được đặt giữa hai tấm. Lực liên kết nội phân tử là lực hút giữa các phân tử giống nhau, trong khi lực bám dính là lực hút giữa các phân tử khác nhau. Lực bám dính tác dụng giữa tấm và lớp chất lỏng bám vào tấm (các phân tử chất lỏng và các phân tử tấm hút nhau). Trong khi đó, lực liên kết nội phân tử tác dụng giữa các màng chất lỏng (các phân tử chất lỏng hút nhau).
Ban đầu, tấm và lớp chất lỏng ở trạng thái nghỉ (hình 1). Sau đó, tấm ở phía trên được kéo sang phải (hình 2). Các tấm ở phía dưới không bị kéo (tấm đáy ở trạng thái nghỉ). Lực kéo được điều chỉnh sao cho tấm ở phía trên dịch chuyển sang phải với tốc độ không đổi (v không đổi). Do có lực bám dính tác dụng giữa mép tấm và phần chất lỏng bám vào tấm, chất lỏng bên dưới tấm cũng dịch chuyển sang phải. Vì có lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng, chất lỏng di chuyển sang phải sẽ kéo chất lỏng ở phía dưới.
Phần chất lỏng ở phía trên kéo phần chất lỏng ở phía dưới dịch chuyển sang bên phải.
Trong khi đó, phần chất lỏng ở đáy giữ phần chất lỏng phía trên, do đó tốc độ của chất lỏng thay đổi. Phần chất lỏng ở trên chuyển động với tốc độ (v) lớn hơn, phần chất lỏng ở dưới chuyển động với tốc độ v nhỏ hơn, và cứ thế tiếp tục. Vì vậy, càng xuống dưới thì v càng nhỏ. Nói cách khác, vận tốc của lớp chất lỏng thay đổi đều đặn từ trên xuống dưới cho đến l.
Sự thay đổi vận tốc của lớp chất lỏng (v) chia cho khoảng cách thay đổi (l) = v / l. V/l được gọi là độ dốc vận tốc. Các tấm nằm trên bề mặt có thể di chuyển do có lực kéo (F). Đối với một số chất lỏng nhất định, lực hút cần thiết tỷ lệ thuận với diện tích chất lỏng tiếp xúc với tấm (A), tốc độ dòng chảy của chất lỏng (v) và tỷ lệ nghịch với khoảng cách l. Về mặt toán học, nó có thể được viết như sau:
Trước đó, đã giải thích rằng chất lỏng loãng thường dễ chảy hơn, trong khi chất lỏng đặc hơn thì khó chảy hơn. Hệ số độ nhớt thể hiện mức độ nhớt của chất lỏng. Nếu chất lỏng đặc hơn, lực căng cần thiết cũng lớn hơn. Trong trường hợp này, lực căng tỷ lệ thuận với hệ số độ nhớt. Về mặt toán học có thể được viết như sau:
η = hệ số độ nhớt, F = lực, l = quãng đường, A = diện tích bề mặt, v = tốc độ, ∝ = so sánh
Đơn vị hệ thống quốc tế (SI) cho hệ số độ nhớt là Ns/m² = Pa.s (pascal giây). Đơn vị CGS (centimet gam giây) cho hệ số độ nhớt là dyn.s/cm² = poise (P). Độ nhớt cũng thường được biểu thị bằng centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Đơn vị poise được sử dụng để vinh danh nhà khoa học người Pháp, Jean Louis Marie Poiseuille (phát âm: pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn.s/cm² = 10⁻¹ Ns / m²
