La viscosité d'un fluide fait référence à la facilité avec laquelle il se déplace sous contrainte. Un fluide très visqueux se déplacera moins facilement qu'un fluide de faible viscosité. Le terme fluide fait référence aux liquides et aux gaz qui ont tous deux une viscosité. La prédiction et la mesure précises du comportement d'un fluide en mouvement sont essentielles dans la conception d'installations et d'appareils industriels efficaces.
Un fluide en mouvement adhère à la surface du vaisseau dans lequel il s'écoule. Cela signifie que la vitesse d'un fluide doit être nulle au niveau de la paroi du tuyau ou du conteneur. La vitesse du fluide augmente en s'éloignant de la surface du vaisseau, de sorte qu'un fluide se déplace réellement à travers un vaisseau en couches. La déformation de ce fluide est appelée cisaillement: Un fluide est cisaillé lorsqu'il passe sur une surface solide. La résistance à ce cisaillement de l'intérieur du fluide est appelée viscosité.
La viscosité est causée par la friction dans un fluide. C'est le résultat de forces intermoléculaires entre les particules dans un fluide. Ces forces intermoléculaires résistent au mouvement de cisaillement du fluide et la viscosité d'un fluide est directement proportionnelle à la force de ces forces. Comme un liquide est plus ordonné qu'un gaz, il s'ensuit que la viscosité de tout liquide doit être considérablement plus élevée que la viscosité de tout gaz.
Chaque fluide a sa propre viscosité spécifique et la mesure de celle-ci s'appelle le coefficient de viscosité, désigné par la lettre grecque mu. Le coefficient est directement proportionnel à la quantité de contrainte requise pour cisailler un fluide. Un fluide visqueux nécessite beaucoup de stress ou de pression pour se déplacer; cela va de soi, car un fluide épais déforme moins facilement un fluide mince. La différence de vitesse d'un fluide entre le bord de contact (où il est nul) et le centre est une autre mesure de la viscosité. Ce gradient de vitesse est faible pour les fluides visqueux, ce qui signifie que la vitesse n'est pas beaucoup plus grande au centre que vers son bord.
Comme la viscosité est due à l'interaction intermoléculaire, cette propriété est donc affectée par la chaleur, étant donné que la chaleur est le résultat de l'énergie cinétique des molécules dans un fluide. Cependant, la chaleur a un effet très différent sur les liquides et les gaz. Le chauffage d'un liquide entraîne une plus grande séparation de ses molécules, ce qui affaiblit les forces entre celles-ci. Par conséquent, la viscosité d'un liquide diminue lorsqu'il est chauffé. Chauffer un gaz provoque l'inverse. Les molécules de gaz se déplaçant plus rapidement se heurteront plus souvent, entraînant une augmentation de la viscosité.
