Što je dinamička viskoznost?

Dinamička viskoznost tekućine definira se kao primijenjeno posmično naprezanje podijeljeno s gradijentom brzine koji se postiže kada se na tekućinu primijeni sila posmika. Viskoznost se jako razlikuje među tekućinama. Važan je u ponašanju tečnosti tekućina.

Pojam koji se koristi za opisivanje otpora tekućine protoku je viskoznost. Sirup je viskozniji od vode; melasa viskoznija od sirupa. Viskoznost je rezultat lakoće s kojom molekule klize jedna pored druge i funkcija je kemije, oblika i temperature molekula. Plinovi također imaju različite viskoznosti. Pri istoj temperaturi kisik je dvostruko viskozniji od vodika ili amonijaka, dok je viskoznost dušika u sredini.

Klasično mjerenje viskoznosti dolazi iz testa koji se sastoji od dvije glatke ploče odvojene tankim filmom tekućine. Donja ploča je nepomična. Eksperimentator, koristeći poznatu silu, pokušava gurnuti gornju ploču pored donje ploče. Unutar filma tekućine, molekule pored donje ploče imaju nultu brzinu. Molekule tekućine pored gornje ploče imaju istu brzinu kao i gornja ploča.

Dok tekućina može biti plin ili tekućina, u ovom testu lakše je razmišljati o tekućinama. Ako je tvar koja razdvaja ploče voda, gornja ploča će vrlo lako kliziti u stranu. S melasom kao tekućinom, gornja ploča će se sporo pomicati s istom primijenjenom silom.

Posmična sila je u smjeru sile, za razliku od vlačnih ili tlačnih sila, koje bi u ovom slučaju bile sile potrebne da se ploče razdvoje ili zbliže. Posmično naprezanje je posmična sila podijeljena s jedinicom površine i izražava se u njutnima po kvadratnom metru (N/m 2) ili paskalima (Pa). Proračuni viskoznosti obično se izvode u metričkim jedinicama.

Gradijent brzine je razlika u brzini protoka tekućine uz donju ploču, koja je nula, u usporedbi s tekućinom uz gornju ploču, koja je ista kao i brzina gornje ploče. Dinamička viskoznost je tada posmično naprezanje podijeljeno sa brzinom smicanja i mjeri se u pascal-sekundama (Pa-s). Praktično, viskoznost se mjeri u centipoise (cPo). Jedan centipois jednak je jednoj milipascal sekundi.

Druga mjera viskoznosti je kinematička viskoznost. Kinematička viskoznost je dinamička viskoznost podijeljena s gustoćom tekućine. Kinematsku viskoznost je lakše izmjeriti od dinamičke viskoznosti, pa se često koristi za određivanje dinamičke viskoznosti.
Newtonova tekućina zadržava konstantnu dinamičku viskoznost neovisnu o brzini smicanja. Kečap je nenjutnova tekućina. Ima visoku dinamičku viskoznost kada je protok niski, ali postaje gotovo tekući kao voda kada se poveća protok. To objašnjava zašto ljudi tresu boce kečapa kako bi ubrzali protok kečapa, ali onda na kraju imaju previše na tanjuru.