Viskositeetti, nesteen (nesteen tai kaasun) vastustus muodon muutokselle tai vierekkäisten osien liikkeelle toisiinsa nähden. Viskositeetti tarkoittaa virtauksen vastustusta. Viskositeetin käänteislukua kutsutaan juoksevuudeksi, joka on virtauksen helppouden mitta. Esimerkiksi melassilla on suurempi viskositeetti kuin vedellä. Koska nesteen osa, jonka on pakko liikkua, kuljettaa jossain määrin viereisiä osia mukanaan, viskositeettia voidaan pitää molekyylien välisenä sisäisenä kitkana; tällainen kitka vastustaa nopeuserojen kehittymistä nesteen sisällä. Viskositeetti on merkittävä tekijä määritettäessä voimia, jotka on voitettava, kun nesteitä käytetään voitelussa ja kuljetetaan putkistoissa. Se säätelee nesteen virtausta sellaisissa prosesseissa kuin ruiskutus, ruiskuvaluprosessi ja pintakäsittely.

Lue lisää tästä aiheesta
nestemekaniikka:

Monille nesteille tangentiaalinen eli leikkausjännitys, joka aiheuttaa virtauksen, on suoraan verrannollinen siitä aiheutuvaan leikkausjännitykseen eli muodonmuutosnopeuteen. Toisin sanoen leikkausjännitys jaettuna leikkausmuodonmuutosnopeudella on vakio tietylle nesteelle kiinteässä lämpötilassa. Tätä vakiota kutsutaan dynaamiseksi tai absoluuttiseksi viskositeetiksi ja usein yksinkertaisesti viskositeetiksi. Näin käyttäytyviä nesteitä kutsutaan newtonilaisiksi nesteiksi Sir Isaac Newtonin kunniaksi, joka ensimmäisenä muotoili tämän matemaattisen kuvauksen viskositeetista.

Dynaamisen viskositeetin mitat ovat voima × aika ÷ pinta-ala. Viskositeetin yksikkö on vastaavasti newton-sekunti neliömetriä kohti, joka yleensä ilmaistaan SI-yksiköissä pascal-sekuntina.

Nesteiden viskositeetti pienenee nopeasti lämpötilan noustessa, ja kaasujen viskositeetti kasvaa lämpötilan noustessa. Näin ollen nesteet virtaavat kuumentuessaan helpommin, kun taas kaasut virtaavat hitaammin. Esimerkiksi veden viskositeetti 27 °C:n lämpötilassa on 0,85 × 10-3 ja 77 °C:n lämpötilassa 0,36 × 10-3 pascalsekuntia, mutta ilman viskositeetti samoissa lämpötiloissa on 1,85 × 10-5 ja 2,08 × 10-5 pascalsekuntia.

Hanki Britannica Premium -tilaus ja pääset käsiksi eksklusiiviseen sisältöön. Tilaa nyt

Joissain sovelluksissa kinemaattinen viskositeetti on hyödyllisempi kuin absoluuttinen eli dynaaminen viskositeetti. Kinemaattinen viskositeetti on nesteen absoluuttinen viskositeetti jaettuna sen massatiheydellä. (Massatiheys on aineen massa jaettuna sen tilavuudella.) Kinemaattisen viskositeetin mitat ovat pinta-ala jaettuna ajalla; sopivat yksiköt ovat metri neliö sekunnissa. Kinemaattisen viskositeetin yksikkö senttimetri-gramma-sekunti-järjestelmässä (CGS), jota kutsutaan Isossa-Britanniassa nimellä stokes ja Yhdysvalloissa nimellä stoke, on nimetty brittiläisen fyysikon Sir George Gabriel Stokesin mukaan. Stoke määritellään yhdeksi neliösenttimetriksi sekunnissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.