La viscosité est une mesure de la résistance d'un fluide à l'écoulement. Plusieurs facteurs affectent la viscosité, notamment la taille d'une molécule. Chaque fois que vous versez du sirop sur des crêpes ou ajoutez du miel au thé, vous constatez la relation entre la taille des molécules et la viscosité.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Un liquide avec des molécules plus petites a une viscosité plus faible qu'un liquide avec des molécules plus grosses car les molécules plus petites glissent les unes sur les autres plus facilement.
L'échelle de viscosité
Les scientifiques utilisent une échelle virtuelle pour classer tous les matériaux du solide au liquide. Les matériaux solides sont décrits comme élastiques et les liquides comme visqueux. La plupart des matériaux de la vie quotidienne sont des matériaux viscoélastiques, ce qui signifie qu'ils ne sont ni complètement élastiques ni entièrement visqueux. Un matériau peut être un solide viscoélastique, comme des solides visqueux qui ont une certaine élasticité, comme de la gelée sucrée, ou un liquide viscoélastique, comme des fluides visqueux qui ont une certaine élasticité, comme une boisson au yaourt ou une douche gel.
Friction interne du fluide en mouvement
La viscosité décrit le frottement interne d'un fluide en mouvement. Un fluide avec une grande viscosité repousse le mouvement car la façon dont ses molécules sont structurées crée beaucoup de friction interne. En revanche, un fluide à faible viscosité s'écoule facilement car la structure de ses molécules entraîne très peu de frottements. Par exemple, imaginez que vous ayez une tasse de miel et une tasse d'eau. Si vous retournez les deux tasses, l'eau s'écoule beaucoup plus rapidement que le miel. En effet, la composition moléculaire de l'eau lui confère très peu de friction lorsqu'elle est en mouvement, tandis que la composition moléculaire du miel lui confère beaucoup de friction interne.
Petites molécules vs. Grandes molécules
La friction interne des grosses molécules entraîne souvent une congestion. Les molécules plus petites glissent les unes sur les autres plus facilement que les molécules plus grosses. Dans l'exemple miel/eau, les plus grosses molécules du miel peuvent se « coincer », ce qui empêche la substance de sortir librement de la tasse. Les molécules plus grosses ont également des forces intermoléculaires plus fortes, telles que les forces de Londres, qui les relient les unes aux autres avec une plus grande puissance. Cela inhibe le flux moléculaire, ce qui entraîne une viscosité plus élevée.
Autres facteurs pertinents
En plus de la taille de la molécule, la viscosité d'une substance est affectée par une force externe, qui peut être tous types d'actions, telles que pousser, tirer, essuyer ou la gravité. La force et la durée de la force externe peuvent encore augmenter ou diminuer la viscosité. Une baisse de température augmente la viscosité car les molécules se déplacent plus lentement à des températures plus basses.