黏度

黏度
Viscosity.gif
具有不同粘度的物質的模擬。上面的物質具有比下面的物質較低的粘度
常見符號
η, μ
國際單位Pa·s = (N·s)/m2 = kg/(s·m)
從其他物理量的推衍
μ = G·t

黏度英语:Viscosity),是黏性的程度,是材料的首要功能,也称动力粘度、粘(滞)性系数、内摩擦系数。不同物质的黏度不同,例如在常温(20℃)及常压下,空气的黏度为0.018mPa·s(10^-5),汽油为0.65mPa·s,水为1 mPa·s,血液(37℃)为4~15mPa·s,橄榄油为102 mPa·s,蓖麻油为103 mPa·s,蜂蜜为104mPa·s,焦油为106 mPa·s,沥青为108 mPa·s,等等。最普通的液体黏度大致在1~1000 m Pa·s,气体的黏度大致在1~10μPa·s。糊状物、凝胶、乳液和其他复杂的液体就不好说了。一些像黄油或人造黄油的脂肪很黏,更像软的固体,而不是流动液体。

沥青的粘度大约是水粘度的2300亿(2.3×1011)倍.[1]

黏滯力是流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面,黏滯像是「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。因此,水是「稀薄」的,具有較低的黏滯力,而蜂蜜是「濃稠」的,具有較高的黏滯力。簡單地說,黏滯力越低(黏滯係數低)的流體,流動性越佳。

黏滯力是粘性液體內部的一種流動阻力,並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。例如,高粘度酸性熔岩產生的火山通常為高而陡峭的錐狀火山,因為其熔岩濃稠,在其冷卻之前無法流至遠距離因而不斷向上累加;而黏滯力低的鎂鐵質熔岩將建立一個大規模、淺傾的斜盾狀火山。所有真正的流體(除超流體)有一定的抗壓力,因此有粘性。

沒有阻力對抗剪切應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。

黏度的定义。上面的边界板以恒速向右运动,从而带动下面的液体也向右运动。由于底板是静止的,因此液体从上向下的运动速度逐渐减低,从而在液体内部存在剪切应力。对于黏度低的液体,这个剪应力小,液体内部的摩擦小;对于黏度大的液体,这个剪应力大,液体内部摩擦大。所以黏度定义为剪应力与液体水平向右运动速度在y轴方向的变化梯度之比。本例中,如果液体水平向右运动速度的分布梯度如果是固定的,那么液体的黏度与所受剪应力成正比。

黏度定義為流體承受剪應力時,剪應力與剪應變梯度(剪應變隨位置的變化率)的比值,数学表述为:

式中:为剪应力,速度场在方向的分量,为与垂直的方向坐标。

黏度較高的物質,比較不容易流動;而黏度較低的物質,比較容易流動。例如油的黏度較高,因此不容易流動;而水黏度較低,不但容易流動,倒水時還會出現水花,倒油時就不會出現類似的現象。

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