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Viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento,[1] isto é, ao transportemicroscópico dequantidade de movimento pordifusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor será avelocidade com que o fluido se movimenta.
Pressão laminar de um fluido entre duas placas. Atrito entre o fluido e a superfície móvel causa a torsão do fluido. A força necessária para essa ação é a medida da viscosidade do fluido.
Onde é a taxa de deformação angular do fluido, enquanto que aconstante é ocoeficiente de viscosidade,viscosidade absoluta ouviscosidade dinâmica. Muitos fluidos, como aágua ou a maioria dosgases, satisfazem os critérios de Newton e por isso são conhecidos comofluidos newtonianos. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e nãolinear.
Viscosidade é a propriedade associada à resistência que o fluido oferece à deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir de um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquantoóleo vegetal é "grosso", tendo uma alta viscosidade.
No SI, a unidade da viscosidade cinemáticaν é m²/s.[3] No sistema CGS é utilizada a unidadeStokes (St), sendo um Stokes igual a 10−4 m²/s[4] e dada a magnitude do seu valor é preferível utilizar a formacentistokes.
A viscosidade absoluta tem como unidade Pa.s (N.s/m²) em unidades do SI.[3] Essa unidade é normalmente expressa em mPa.s dado a sua magnitude. Outra forma conveniente, a partir do sistema CGS é o Poise, sendo um Poise igual a 0,1 Pa.s[4] ou seja, um centipoise (cP) é igual a 1 mPa.s.
A viscosidade de qualquer fluido vem de seu atrito interno. Nos líquidos, este atrito interno origina-se das forças de atração entre moléculas relativamente próximas. Com o aumento da temperatura, a energia cinética média das moléculas se torna maior e consequentemente o intervalo de tempo médio no qual as moléculas passam próximas umas das outras torna-se menor. Assim, as forças intermoleculares se tornam menos efetivas e a viscosidade diminui com o aumento da temperatura. Por este motivo, um óleo lubrificante torna-se menos viscoso com o aumento da temperatura.
Em um gás as moléculas estão em média a distâncias relativamente grandes umas das outras, disto originando-se sua baixa densidade. Assim sendo, as forças de atracção entre moléculas não são efectivas na transmissão da energia cinética e por este motivo essas forças não podem produzir sua viscosidade. A viscosidade de um gás é produzida predominantemente da transferência demomentum, ou seja, da transferência dequantidade de movimento entre camadas adjacentes que se movam com velocidades demódulos diferentes. Por este motivo, a viscosidade de um gás aumenta com sua temperatura, pois as velocidade médias das partículas do gás aumentam com sua temperatura, diminuindo o tempo de interação entre uma molécula e outra, tornando a transmissão de energia cada vez mais difícil.
O coeficiente de viscosidade pode ser medido através do seguinte experimento: deixa-se uma esfera cair em um fluido, e mede-se a suavelocidade terminal. Então, aplicando-se aLei de Stokes:
em que:
: aceleração gravitacional, expressa em m/s²;
: raio do corpo, expresso em m;
ρesfera: massa volúmica (massa específica) da esfera, expressa em kg/m³;
ρfluido: massa volúmica do fluido, expressa em kg/m³;
vterminal: a velocidade terminal que a esfera atinge no fluido, expressa em m/s.
