Sadržaj
Viskoznost neke tekućine odnosi se na to kako se lako kreće pod stresom. Visoko viskozna tekućina kretat će se manje lako od tekućine niske viskoznosti. Izraz fluid se odnosi na tekućine i plinove od kojih obje imaju viskozitet. Točno predviđanje i mjerenje ponašanja fluida u pokretu ključno je za dizajn učinkovitih industrijskih postrojenja i uređaja.
Tehnička definicija
Tekućina u pokretu lijepi se na površinu posude kroz koju protječe. To znači da brzina neke tekućine mora biti jednaka nuli na zidu cijevi ili spremnika. Brzina tekućine povećava se od površine posude, pa se tekućina zapravo kreće kroz posudu u slojevima. Deformacija ove tekućine naziva se smicanjem: fluid se striže kada prijeđe preko čvrste površine. Otpornost na ovu šišanje iznutra se naziva viskoznost.
Uzrok viskoznosti
Viskoznost nastaje trenjem unutar neke tekućine. Rezultat je intermolekularnih sila između čestica unutar neke tekućine. Te intermolekularne sile odupiru se gibanju smicanja tekućine, a viskozitet fluida izravno je proporcionalan snagom ovih sila. Kako je neka tekućina više nego plin, slijedi da je viskoznost svake tekućine znatno veća od viskoznost bilo kojeg plina.
Koeficijent viskoznosti
Svaka tekućina ima svoju specifičnu viskoznost, a mjera toga se naziva Koeficijent viskoznosti, označen grčkim slovom mu. Koeficijent je izravno proporcionalan količini naprezanja koja je potrebna za otapanje tekućine. Viskozna tekućina zahtijeva mnogo stresa ili pritiska da se pomiče; To je razlog, jer gusta tekućina manje deformira tanku tekućinu. Razlika u brzini fluida između kontaktnog ruba (gdje je nula) i središta je još jedna mjera viskoznosti. Ovaj gradijent brzine je mali za viskozne tekućine, što znači da brzina nije toliko veća u sredini nego prema njenom rubu.
Toplina utječe na viskoznost
Kako je viskoznost nastala zbog intermolekularne interakcije, tako na ovo svojstvo utječe i toplina, s obzirom na to da je toplina rezultat kinetičke energije molekula u tekućini. Međutim, toplina ima vrlo različit utjecaj na tekućine i plinove. Zagrijavanjem tekućine dolazi do većeg odvajanja njegovih molekula što znači da su sile između njih oslabljene. Posljedično, smanjuje se i viskoznost tekućine pri zagrijavanju. Grijanje plina uzrokuje obrnuto. Brže se pokretne molekule plina češće sudaraju jedna s drugom, što dovodi do povećanja viskoznosti.