צמיגות

צְמיגות היא תכונה של זורם המבטאת את התנגדות הזורם למעוות (שינוי צורה- דפורמציה) תחת מאמץ גזירה.
הצמיגות נתפסת לעיתים קרובות כסמיכות, או התנגדות למזיגה. הצמיגות מתארת את התנגדותו הפנימית של הזורם לזרימה, וניתן לחשוב עליה כעל מידה של חיכוך. לדוגמה, מתנול הוא "דליל", כלומר בעל צמיגות נמוכה, ושמן או דבש הם "סמיכים" (או צמיגים) כי יש להם התנגדות גבוהה לשינוי צורה.
השפעת הצמיגות נובעת מהתנגשות חלקיקים הנעים במהירויות שונות. לדוגמה, בזרימה מעל פלטה נייחת, חלק ממולקולות הזורם באות במגע עם פני המשטח. כתוצאה מתנאי אי החלקה מתקבל- אם הפלטה נייחת אזי גם מולקולות הזורם נייחות ולמעשה מתקבלת שכבת זורם הנחה על הפלטה. כאשר "מטפסים" במעלה שכבות הזורם מעל הפלטה, רואים כי המהירות גדלה עד למהירות הזרימה המציפה הראשונית טרם המפגש בין הזורם לפלטה. עבור צינור, באופן דומה, בעקבות תנאי ההחלקה, לא ייווצרו מהירויות על דופן הצינור, ופרופיל הזרימה יבנה כך ששיא הזרימה תימצא על ציר הסימטריה של הצינור.
זורם (גז או נוזל) שאינו מפעיל התנגדות למאמצי גזירה נקרא זורם אידיאלי ( צמיג ) או זורם לא צמיג.
לכל זורם שאינו "אידיאלי" קיימת צמיגות כלשהי, וערכה חיובי.
על אף ההגדרה הנ"ל, מקובל לומר כי נוזל ייקרא צָמיג אם צמיגותו גדולה מצמיגות המים, וייקרא אידיאלי אם צמיגותו נמוכה מצמיגות המים.
אפשר להבין את מושג הצמיגות מתוך האנלוגיה בין מוצק לנוזל, אשר שניהם נשענים על כוחות בין אטומים. מתוך כך טבע ג'יימס מקסוול את המונח "fugitive elasticity" עבור צמיגות. כפי שבמוצקים דפורמציה אלסטית מתנגדת למאמצי גזירה, כך בזורמים קצב הדפורמציה בזמן מתנגד למאמצי הגזירה. ניתן לראות זאת בבירור מהגדרת קשיחות וצמיגות:

יחידות צמיגות

היחידות הפיזיקליות לצמיגות במערכת יחידות מדעית (SI) הן:
.
במערכת יחידות cgs יחידת הצמיגות נקראת פואז (poise)
.
ומקובל להציג ערך זה במאיות-הפואז (cP=centi-poise)
במערכת זו יחידת הצמיגות הקינמטית נקראת סטוקס (stokes):
.

הצמיגות והמאמץ

ניתן לראות כיצד ערך הצמיגות משחק תפקיד ביצירת מאמצי גזירה:
בדוגמה זו, הפלטה התחתונה נייחת והפלטה העליונה נעה במהירות קבועה U.
תנאי השפה מקיימים את תנאי אי ההחלקה ואי החדירה:
ומתקבל הפתרון מתוך משוואות נאוויה-סטוקס:

ומאמץ הגזירה המתקבל: 
כלומר, מאמץ הגזירה קבוע, וגודלו תלוי במהירות הפלטה הנעה, בגובה התעלה ובצמיגות הזורם.

דיסיפציה

תהליך בלתי הפיך במערכות תרמודינמיות המתרחש בעת מעבר אנרגיה בין צורות שונות. אובדן האנרגיה הוא תולדה של חיכוך בין שכבות הזורם הגורמים לייצור חום פנימי במערכת, ומתקשר באופן ישיר לאיבר הצמיגות.
משוואת האנרגיה הדו- ממדית, עבור מצב מתמיד:
ניתן לראות מתוך משוואת האנרגיה כי פילוג הטמפרטורה תלוי באיבר הצמיגות המוכפל במאמצים נורמליים ובמאמצי גזירה.

מדידת צמיגות

צמיגות נמדדת באמצעות סוגים שונים של ויסקומטרים, בדרך כלל בתנאים תקניים של 25 מעלות צלזיוס.

הבטים מולקולריים

צמיגות של מערכת מוגדרת על ידי הדרך בה מולקולות במערכת מהדדות (יוצרות אינטראקציה).
אין ביטויים פשוטים ומדויקים המתארים את צמיגות הזורם ברמה המולקולרית. הביטויים המדויקים הפשוטים ביותר הם יחסי גרין קובו לצמיגות גזירה ליניארית או הביטויים של פונקציות הקורלציה בזמן טרנזיינטי שפותחו בידי אוונס ומוריס ב-1985. השימוש בביטויים אלו מצריך שימוש בסימולצית דינמיקה מולקולרית.

צמיגות של מוצקים

יש הטוענים כי למוצקים אמורפיים כמו זכוכית יש צמיגות, על סמך התפיסה שכל המוצקים זורמים, במידה מסוימת, תחת מאמץ גזירה.
המצדדים בגישה זו טוענים כי ההפרדה בין מוצק ונוזל אינה ברורה, וכי מוצקים הם פשוט נוזלים עם צמיגות גבוהה - באופן טיפוסי גבוהה יותר מאשר
10¹² Pa·s. טענה זו הוכחה באמצעות ניסוי טיפת הזפת.
אחרים טוענים כי מוצקים הם בדרך כלל אלסטיים עבור מאמצים קטנים, בעד שנוזלים אינם. אפילו אם מוצקים זורמים בלחצים גבוהים, הם מאופיינים על ידי התנהגותם בלחצים נמוכים.
צמיגות עשויה לתאר מוצקים בתחום הפלסטי.
המצב נהיה מבלבל כאשר משתמשים במושג צמיגות עבור חומרים מוצקים, למשל מוצקי מקסוול, כדי לתאר את הקשר שבין המאמץ וקצב העיבור, במקום קצב הגזירה.
ניתן לפתור את רובן של הבחנות אלו באמצעות שימוש במשוואות הקונסטיטוטיביות של החומר, אשר מתחשבות בהתנהגות הצמיגה וגם בהתנהגות האלסטית שלו. חומרים שעבורם שתי התנהגויות אלו חשובות בתחום מסוים של עיבורים וקצבי עיבור נקראים ויסקואלסטיים.