Вязкость жидкости указывает на то, насколько легко она движется при нагрузке. Жидкость с высокой вязкостью будет двигаться с меньшей легкостью, чем жидкость с низкой вязкостью. Термин «жидкость» относится к жидкостям и газам, оба из которых имеют вязкость. Точное прогнозирование и измерение поведения жидкости в движении имеют важное значение при проектировании эффективных промышленных установок и устройств.
Движущаяся жидкость прилипает к поверхности сосуда, по которому она течет. Это означает, что скорость жидкости у стенки трубы или контейнера должна быть равна нулю. Скорость жидкости увеличивается по мере удаления от поверхности сосуда, поэтому жидкость на самом деле движется через сосуд слоями. Деформация этой жидкости называется сдвигом: жидкость сдвигается, когда проходит по твердой поверхности. Сопротивление сдвигу изнутри жидкости называется вязкостью.
Вязкость вызвана трением внутри жидкости. Это результат межмолекулярных сил между частицами в жидкости. Эти межмолекулярные силы сопротивляются сдвиговому движению жидкости, а вязкость жидкости прямо пропорциональна силе этих сил. Поскольку жидкость более упорядочена, чем газ, отсюда следует, что вязкость любой жидкости должна быть значительно выше вязкости любого газа.
Каждая жидкость имеет свою специфическую вязкость, и ее мера называется коэффициентом вязкости и обозначается греческой буквой мю. Коэффициент прямо пропорционален величине напряжения, необходимого для сдвига жидкости. Вязкая жидкость требует большого напряжения или давления для движения; это понятно, поскольку густая жидкость менее легко деформирует жидкую. Разница в скорости жидкости между кромкой контакта (где она равна нулю) и центром является еще одним показателем вязкости. Этот градиент скорости невелик для вязких жидкостей, а это означает, что скорость не намного больше в центре, чем к его краю.
Поскольку вязкость обусловлена межмолекулярным взаимодействием, на это свойство влияет тепло, учитывая, что тепло является результатом кинетической энергии молекул в жидкости. Однако тепло по-разному влияет на жидкости и газы. Нагревание жидкости приводит к большему разделению ее молекул, что означает ослабление сил между ними. Следовательно, вязкость жидкости уменьшается при ее нагревании. Нагревание газа вызывает обратное. Более быстро движущиеся молекулы газа будут чаще сталкиваться друг с другом, что приводит к увеличению вязкости.
