Viskozite, sıvıların iç sürtünmesidir. Sıvı maddelerin uğradıkları kayma gerilmeleri ölçüsünde göstermiş oldukları iç sürtünmeyi tanımlamaktadır. Yapı malzemelerini incelerken maddenin viskozitesi de oldukça önemlidir.
Viskozite Nedir?
Viskozite, akışkanların akışa ve biçim değiştirmeye karşı gösterdikleri direnç miktarını tanımlamaktadır. Akışkan maddeler, nesnelerin sahip olduğu göreceli harekete ve sahip oldukları katmanların hareketlerine direnç göstermektedirler.
Viskozitenin İngilizcesi ne demek, Viscosity, sembolü ise “eta:η” olarak ifade edilmektedir. Viskozitenin formülü ise; η=Kesme Gerilmesi / Kesme Hızı‘dır. Formül Newton Denklemi olarak ifade edilmektedir. Formül, akışkanların gösterdikleri kayma gerilmesinin uygulanmış olan kuvvet ile doğru orantılı olduğunu ifade etmektedir. Bununla birlikte, viskoziteleri ile de ters orantılıdır. Formülü daha iyi anlamak için, Newton’un hareket yasaları yani, f=ma formülü incelenmelidir.
Dinamik Viskozite
Dinamik Viskozite, sıvıların akışkanlık değerlerini ifade etmektedir. Diğer adı ise mutlak, sabit viskozitedir. Birimi, N.s/m²’dir. Akışkanların, akmaya karşı gösterdikleri iç dirençleri ifade etmektedir. Akışkanın viskozitesinin değerleri ne kadar yüksek olursa akışkan o derece yoğun yani daha az akışkandır. Ne kadar düşükse de tam tersi o denli akışkan bir sıvıdır.
Akışkanların Dinamik viskozitesi, sıvıların sahip oldukları moleküler sürtünmeleri aşarak daha akışkan olmaya karşı gösterdikleri iç kuvvetlerdir. Bu değerler aşıldığında sıvılar akış hareketi yaparlar. Diğer bir ifadeyle, dynamic viscosity akışkanın yatay düzlem boyunca birim hız ölçeğinde hareketi için gereken birim ölçekli teğetsel kuvvetleri ifade etmektedir.
Kinematik Viskozite
Kinematik Viskozite, akışkanların yerçekimi karşısında akma haraketine karşı göstermiş oldukları direnci ifade etmektedir. Dinamik Viskozite (μ) ile akışkanların özgül ağırlıklarına (ρ) (yoğunluğuna) bölünmesiyle bulunmaktadır. Birimi ise, centiskotes (cSt)’dir.
Suyun Viskozitesi
Suyun Viskozite değeri, akışa karşı göstermiş olduğu direnci ifade etmektedir. Su, hayattır dolasıyla kimyasal özellikleri oldukça önemlidir. 20°C’de suyun sahip olduğu viskozite milipascalsaniye cinsinden 1.0020 cP’dir.
Suyun sahip olduğu viskozite değerleri düşüktür. Dolayısıyla, su oldukça akışkan bir maddedir. Özellikle insan vücudunun büyük bir kısmının sudan oluştuğu düşünülürse, kan dolaşımı ve vücudumuzda yaşanan kimyasal reaksiyonlar adına oldukça önemlidir. Günümüzde çoğu maddenin akışkanlık değerleri su viskozitesi baz alınarak gözlemlenmiş ve hesap edilmiştir.
Birimi Nedir?
Viskozitenin birimi, SI birimlerinden olan metrekare başına newton-saniyedir (m2/s). Bir birim akışkanın harekete karşı direncini ise santimetre-gram-saniye yani (cGS) olarak ifade ederiz. 20° C’de suyun sahip olduğu viskozite 1.0 × 10-3 Pa * s, havanın viskozite değeri ise 1.8 × 10-5 Pa * s’dir.
Sıcaklık Etkisi
Nesneler gaz tabakaları boyunca hareket ettikleri sırada, nesnenin sahip olduğu gaz molekülü katmanları bozularak nesne çevresinde hareketlerde bulunmaktadırlar. Dolayısıyla, hava akışı kesilir ve viskozitesi değişir. Buna bağı olarak, nesne yüzeyine yakın olan sınır tabakaları (nesnenin şeklini ifade eder) şekil değiştirerek gazları farklı bir şekle sokmaktadır.
Viskoziteye sıcaklığın etkisi ise, hava değişimleri, rüzgar, doğal kaynaklı değişimlerin maddeler üzerinde yaratmış olduğu etkiler olarak düşünülmelidir. Sıvı maddelerde kohezyon önemli bir belirleyicidir. Sıcaklık arttıkça sıvıların viskoziteleri düşmektedir. Gazlarda ise, moleküler aktivitelerin artması ile birlikte viscosity değerleri de artmaktadır. Görüldüğü üzere, hem gaz hem de sıvı maddelerin sahip olduğu viskoziteleri sıcaklıkla doğru orantılıdır.
