De viscositeit van een vloeistof heeft betrekking op hoe gemakkelijk deze onder stress beweegt. Een zeer viskeuze vloeistof zal minder gemakkelijk bewegen dan een vloeistof met lage viscositeit. De term vloeistof verwijst naar vloeistoffen en gassen die beide viscositeit hebben. De nauwkeurige voorspelling en meting van het gedrag van een bewegend fluïdum is essentieel bij het ontwerp van efficiënte industriële installaties en apparaten.

Technische definitie

Een stromend fluïdum hecht aan het oppervlak van het schip waardoor het stroomt. Dit betekent dat de snelheid van een vloeistof nul moet zijn aan de wand van de buis of container. De snelheid van het fluïdum neemt weg van het oppervlak van het vat, zodat een fluïdum feitelijk door een vat in lagen beweegt. De vervorming van deze vloeistof wordt een afschuiving genoemd: een vloeistof wordt afgeschoven wanneer het over een stevig oppervlak gaat. Resistentie tegen deze afschuiving vanuit de vloeistof wordt viscositeit genoemd.

Oorzaak van viscositeit

Viscositeit wordt veroorzaakt door wrijving in een vloeistof. Het is het resultaat van intermoleculaire krachten tussen deeltjes in een vloeistof. Deze intermoleculaire krachten weerstaan ​​de afschuifbeweging van het fluïdum en de viscositeit van een fluïdum is rechtevenredig met de sterkte van deze krachten. Aangezien een vloeistof meer geordend is dan een gas, volgt hieruit dat de viscositeit van een vloeistof aanzienlijk hoger moet zijn dan de vloeistof viscositeit van elk gas.

Viscositeitscoëfficiënt

Elke vloeistof heeft zijn eigen specifieke viscositeit en de maat hiervan wordt de viscositeitscoëfficiënt genoemd, aangeduid met de Griekse letter mu. De coëfficiënt is rechtevenredig met de hoeveelheid spanning die nodig is om een ​​vloeistof af te schuiven. Een stroperige vloeistof vereist veel stress of druk om te bewegen; dit is logisch, omdat een dikke vloeistof minder snel een dunne vloeistof vervormt. Het verschil in snelheid van een vloeistof tussen de contactrand (waar deze nul is) en het midden is een andere maat voor de viscositeit. Deze snelheidsgradiënt is klein voor viskeuze vloeistoffen, wat betekent dat de snelheid niet zo veel groter is in het midden dan naar de rand.

Warmte beïnvloedt de viscositeit

Omdat de viscositeit het gevolg is van intermoleculaire interactie, dus dit eigenschap wordt beïnvloed door warmte, aangezien warmte het resultaat is van de kinetische energie van moleculen in een vloeistof. Warmte heeft echter een heel ander effect op vloeistoffen en gassen. Het verwarmen van een vloeistof resulteert in een grotere scheiding van zijn moleculen, wat betekent dat de krachten daartussen verzwakt zijn. Bijgevolg neemt de viscositeit van een vloeistof af wanneer deze wordt verwarmd. Het verwarmen van een gas veroorzaakt het omgekeerde. Sneller bewegende gasmoleculen zullen vaker tegen elkaar botsen, wat leidt tot een toename van de viscositeit.