Viskozita

Viskozita (také vazkost) je fyzikální veličina udávající poměr mezi tečným napětím a změnou rychlosti v závislosti na vzdálenosti mezi sousedními vrstvami při proudění skutečné kapaliny. U pevných látek se viskozita projevuje různou deformační odezvou v závislosti na délce trvání působení zatížení (při dlouhodobém zatížení materiál „teče“) – pro viskózní materiály (beton, asfaltový beton) neplatí jednoduchý Hookův zákon a vyskytuje se u nich tzv. dotvarování.

Viskozita je veličina charakterizující vnitřní tření a závisí především na přitažlivých silách mezi částicemi. Kapaliny s větší přitažlivou silou mají větší viskozitu, větší viskozita znamená větší brzdění pohybu kapaliny nebo těles v kapalině.

Pro ideální kapalinu má viskozita nulovou hodnotu (taková kapalina se zařazuje jako další skupenství – tzv. supratekutina). Kapaliny s nenulovou viskozitou se označují jako viskózní (vazké).

Značení 

 Symbol dynamické viskozity: η
 Jednotka SI: newton sekunda na metr čtvereční, značka jednotky: N.s·m−2, ekvivalentně též Pascal sekunda, značka Pa·s.
 V soustavě CGS je jednotkou dynamické viskozity poise značka P. Běžněji se používá centipoise cP.
 1 cP = 10−2 P = 10−3 Pa⋅s = 1 mPa⋅s
 Symbol kinematické viskozity: ν

 Jednotka SI: metr čtvereční za sekundu, značka jednotky: m2·s−1 (praktičtější je mm2·s−1, příp. cm2·s−1).
 V soustavě CGS byl jednotkou viskozity stokes (zkratka St, podle fyzika George Gabriel Stokese).
1 St = 1 cm2·s−1 = 10−4 m2·s−1
1 cSt = 1 mm2·s−1 = 10−6m2·s−1

Výpočet 

Tečné napětí vnitřního tření je v nejjednodušším případě podle Newtonova zákona přímo úměrné gradientu rychlosti,
,
kde  označuje gradient rychlosti ve směru kolmém na rychlost,  je tečné napětí a  se nazývá dynamická viskozita (vazkost).

Převrácená hodnota dynamické viskozity se nazývá tekutost

Podíl dynamické viskozity a hustoty kapaliny se nazývá kinematická viskozita (nebo součinitel kinematické viskozity).

Uvedený vztah platí pro velkou většinu kapalin (i plynů). Takové tekutiny se nazývají newtonské tekutiny (newtonovské). Dynamická viskozita u nich nezávisí na gradientu rychlosti. Existují však také anomální tekutiny, u nichž je viskozita na gradientu rychlosti závislá. Takové kapaliny se nazývají nenewtonské.

Viskozita plynů 
U plynů lze viskozitu považovat za nezávislou na tlaku plynu (s výjimkou velmi nízkých a velmi vysokých tlaků). Viskozita plynů stoupá s rostoucí teplotou, čímž se odlišuje od viskozity kapalin, u nichž viskozita s rostoucí teplotou klesá.

Pro popis závislosti dynamické viskozity plynů na teplotě lze použít Sutherlandův vzorec
,
kde  je absolutní teplota a  jsou látkové konstanty.

Vlastnosti 
Viskozita klesá s rostoucí teplotou a roste s rostoucím tlakem. Vliv tlaku je však obvykle zanedbatelný.

Přehled hodnot dynamických viskozit pro různé kapaliny (při 20 °C)

Kinematická viskozita kapalin při 18 °C 

Obecně je minimální viskozita rovna zhruba 10−7 m2/s.

Závislost hodnot kinematické viskozity vody na teplotě 

Závislost kinematické viskozity vody na teplotě lze vyjádřit vztahem:
 
kde  je teplota vody ve °C

Reference

Související články 
 Mechanika tekutin
 Mechanika kontinua
 Supratekutost
 Viskozimetr
 Disperze
 Newtonův zákon viskozity

Externí odkazy 
 

Mechanika tekutin
Materiálové konstanty