Indhold
Viskositeten af en væske refererer til, hvor let den bevæger sig under stress. En stærkt viskøs væske bevæger sig mindre let end en væske med lav viskositet. Udtrykket fluid refererer til væsker og gasser, som begge har viskositet. Den nøjagtige forudsigelse og måling af opførslen af en væske i bevægelse er afgørende i konstruktionen af effektive industrianlæg og apparater.
Teknisk definition
En fluid i bevægelse klæber til overfladen af det kar, gennem hvilket det strømmer. Dette betyder, at hastigheden af et fluid skal være nul ved rørets eller beholderens væg. Fluidens hastighed øges væk fra karoverfladen, så en væske rent faktisk bevæger sig gennem et kar i lag. Deformationen af denne væske kaldes en forskydning: En væske forskydes, når den passerer over en fast overflade. Modstand mod denne forskydning inde i væsken kaldes viskositet.
Årsag til viskositet
Viskositet er forårsaget af friktion i en væske. Det er resultatet af intermolekylære kræfter mellem partikler i en væske. Disse intermolekylære kræfter modstår væskens forskydningsbevægelse, og en væskes viskositet er direkte proportional med styrken af disse kræfter. Da en væske er mere ordnet end en gas, følger det, at viskositeten af enhver væske skal være betydeligt højere end viskositet af enhver gas.
Viskositetskoefficient
Hver væske har sin egen specifikke viskositet, og målingen heraf kaldes viskositetskoefficienten, betegnet med det græske bogstav mu. Koefficienten er direkte proportional med mængden af stress, der kræves for at forskyde en væske. En viskøs væske kræver meget stress eller pres for at bevæge sig; dette er en grund, da en tyk væske deformeres mindre let af en tynd væske. Forskellen i hastighed af en væske mellem kontaktkanten (hvor den er nul) og midten er et andet mål for viskositeten. Denne hastighedsgradient er lille for viskøse væsker, hvilket betyder, at hastigheden ikke er så meget større i midten end mod dens kant.
Varme påvirker viskositeten
Da viskositet skyldes intermolekylær interaktion, påvirkes denne egenskab af varme, i betragtning af at varme er resultatet af molekylers kinetiske energi i en væske. Dog har varme en meget anden effekt på væsker og gasser. Opvarmning af en væske resulterer i større adskillelse af dens molekyler, hvilket betyder, at kræfterne mellem disse er svækket. Følgelig mindskes en væskes viskositet, når den opvarmes. Opvarmning af en gas forårsager det modsatte. Mere hurtigt bevægende gasmolekyler vil kollidere med hinanden oftere, hvilket fører til en stigning i viskositeten.