Viskositäts

Viskositet beskriver ett fluids interna motstånd mot flöde. Den anger hur lätt eller svårt det är för vätskan att skikta sig och deformeras när ett skjuvande kraft tillämpas. Viskositet påverkas av molekylstruktur, intermolekylära krafter och temperatur, och den är central för beskrivning av vätskors och gasers flöden.

Det finns flera relaterade storheter. Den dynamiska viskositeten μ betecknas ofta som μ och anges i enheten pascal-sekunder (Pa·s). För många praktiska tillämpningar används även den kinematiska viskositeten ν = μ / ρ, där ρ är densiteten, med enheten m²/s. I industrin används ofta centistokes (cSt), där 1 cSt = 1 × 10⁻⁶ m²/s, för vätskor vid en given temperatur.

Newtonska vätskor har konstant μ oavsett skjuvhastighet, medan icke-Newtonska vätskor ändrar viskositeten med skjuvfält eller tid. Exempel på beteenden är shear-thinning (viskositeten minskar med ökande skjuvhastighet) eller shear-thickening (viskositeten ökar med ökande skjuvhastighet) samt viskoelasticitet.

Mätningar av viskositet görs med viskometrar eller reometern, beroende på om man vill mäta enkel dynamisk viskositet eller mer komplexa flödesbeteenden hos icke-Newtonska vätskor. Viskositeten är starkt temperaturberoende; för de flesta vätskor minskar μ med ökande temperatur, medan gaser ofta uppvisar ökande viskositet med temperatur. Tryck kan också påverka vid höga värden.

Viskositet är viktigt i flödesberäkningar och dimensionering av utrustning. Reynolds tal används ofta tillsammans med μ för att bedöma övergången mellan laminar och turbulent flöde (Re = ρ v L / μ). Den påverkar smörjning, hydraulik, processindustri samt livsmedels- och kemikalieproduktion.

Exempelvärden: vatten vid 20°C har μ ≈ 1.0 mPa·s (0.001 Pa·s). Honung är mycket viskös, ofta flera Pa·s. Motoroljor varierar beroende på temperatur och sammansättning.