Chất lỏng và chất khí đều có độ nhớt khác nhau. Độ nhớt về cơ bản là lực ma sát giữa các phân tử cấu tạo nên chất lỏng. Các phân tử cấu tạo nên chất lỏng cọ xát vào nhau khi nó chảy. Trong chất lỏng, độ nhớt được gây ra bởi lực liên kết (lực hút giữa các phân tử giống nhau). Trong chất khí, độ nhớt được gây ra bởi sự va chạm giữa các phân tử.
Các chất lỏng thường chảy dễ dàng hơn, ví dụ như nước. Ngược lại, các chất lỏng đặc hơn khó chảy hơn, ví dụ như dầu ăn, dầu mỡ, mật ong, v.v. Bạn có thể chứng minh điều này bằng cách đổ nước và dầu ăn lên một mặt sàn dốc. Nước chắc chắn sẽ chảy nhanh hơn dầu ăn hoặc dầu mỡ. Độ nhớt của chất lỏng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ của chất lỏng càng cao, độ nhớt càng thấp. Ví dụ, khi bà nội trợ chiên cá trong bếp, dầu ăn ban đầu đặc sẽ trở nên lỏng hơn khi được đun nóng. Ngược lại, nhiệt độ của chất khí càng cao, độ nhớt của nó càng cao.
Hệ số độ nhớt
Độ nhớt của chất lỏng được ký hiệu bằng ký hiệu η (đọc là: eta). η = hệ số độ nhớt. Vì vậy, mức độ nhớt của chất lỏng được biểu thị bằng hệ số độ nhớt của chất lỏng đó.
Một lớp chất lỏng mỏng được đặt giữa hai tấm. Lực liên kết nội phân tử là lực hút giữa các phân tử cùng loại, trong khi lực bám dính là lực hút giữa các phân tử khác loại. 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). Lực liên kết nội phân tử tác dụng giữa các lớp chất lỏng (các phân tử chất lỏng hút nhau).
Ban đầu, tấm kim loại và lớp chất lỏng đứng yên (hình 1). Sau đó, tấm kim loại phía trên được kéo sang phải (hình 2). Tấm kim loại phía dưới không bị kéo (tấm đáy đứng yên). Độ lớn của lực kéo được điều chỉnh sao cho tấm kim loại phía trên dịch chuyển sang phải với tốc độ không đổi (v không đổi). Do có lực bám dính tác dụng giữa mép tấm kim loại 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 dịch chuyển sang phải hút chất lỏng bên dưới.
Lớp chất lỏng phía trên kéo lớp chất lỏng phía dưới dịch chuyển sang phải, ngược lại lớp chất lỏng phía dưới giữ lớp chất lỏng phía trên, do đó vận tốc của chất lỏng thay đổi. Lớp chất lỏng phía trên chuyển động với vận tốc lớn hơn (v), lớp chất lỏng phía dưới chuyển động với vận tốc nhỏ hơn (v), và cứ thế tiếp diễn. Vì vậy, v càng nhỏ thì vận tốc 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 lớp chất lỏng (v) chia cho khoảng cách mà sự thay đổi xảy ra (l) = v/l. V/l được gọi là độ dốc vận tốc. Tấm phía trên có thể di chuyển do lực căng (F). Đối với một chất lỏng cụ thể, độ lớn của lực căng cần thiết tỷ lệ thuận với diện tích chất lỏng tiếp xúc với tấm (A), tốc độ chất lỏng (v) và tỷ lệ nghịch với khoảng cách l. Về mặt toán học, nó có thể được viết như sau:
Công thức hệ số độ nhớt
Trước đó, đã giải thích rằng chất lỏng loãng thường chảy dễ dàng hơn, trong khi chất lỏng đặc hơn sẽ khó chảy hơn. Độ nhớt của chất lỏng được biểu thị bằng hệ số nhớt của nó. Chất lỏng càng đặc thì lực căng cần thiết càng lớn. Trong trường hợp này, lực căng tỷ lệ thuận với hệ số nhớt. Về mặt toán học, điều này có thể được viết như sau:
Thông tin :
η = Hệ số độ nhớt
F = Lực
l = Khoảng cách
A = Diện tích bề mặt
v = Tốc độ
∝ = tương đương
Hệ đơn vị quốc tế (SI) cho hệ số độ nhớt là Ns/m.2 = Pa.s (pascal giây). Đơn vị CGS (centimet gam giây) của hệ số độ nhớt là dyn.s/cm².2 = poise (P). Độ nhớt cũng thường được biểu thị bằng centipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Đơn vị poise được sử dụng để tưởng nhớ nhà khoa học người Pháp quá cố, Jean Louis Marie Poiseuille (phát âm: pwa-zoo-yuh).
1 poise = 1 dyn . s/cm2 = 10-1 Ns/m2
