ねん‐ど【粘度】
粘度
流体の流れに対する抵抗性のことで、粘性率、粘性係数ともいい、その流体の種類、温度によって変化する。流体の粘度は1713年、アイザック・ニュートン(イギリス、1642~1727年)によって、粘性流動における粘性係数として定義さ
れている。SI単位ではパスカル秒(Pa・s)で表され、1Pa/s= 1N・s/ m2、管路を流れる流体の粘度μは、μ=τ・v/hで表される。v/hは速度勾配で、hは長さ、vは長さを時間で割ったもの、τはせん断応力で、力を面積で割ったものである。潤滑油や塗料等の性状特性の重要項目である。
粘度
【英】: viscosity
粘度
粘度
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2023/12/28 04:40 UTC 版)
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粘度 viscosity | |
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量記号 | μ, η |
次元 | M L−1 T−1 |
種類 | スカラー(等方性なら) |
SI単位 | パスカル秒 (Pa·s) |
CGS単位 | ポアズ (P) |
MKS重力単位 | 重量キログラム秒毎平方メートル (kgf·s/m2) |
粘度(ねんど、ドイツ語: Viskosität、フランス語: viscosité、英語: viscosity)は、物質のねばりの度合である。粘性率、粘性係数、または(動粘度と区別するため) 絶対粘度とも呼ぶ。一般には流体が持つ性質とされるが、粘弾性などの性質を持つ固体でも用いられる。
量記号にはμまたはηが用いられる。SI単位はPa·s(パスカル秒)である。CGS単位系ではP(ポアズ、10-1Pa·s)が用いられた。動粘度(後述)の単位として、cm2/s = 10−4m2/s = 1 St(ストークス)も使われる(即ち、1 mm2/s = 1 cSt(センチストークス))。工業的にはセイボルト秒も使われる。
定義
粘性のある物体を面積 S 、間隔をh にした2枚の平板間にはさみ、平板を相対速度 U で平行に動かすと、動いている方向と反対方向に剪断応力(摩擦応力ともいう) τが発生する。物体と板の間に発生する力をF と置くと、F は間隔 h の逆数と相対速度 U に比例し、
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1 P(ポアズ) = 100 cP(センチポアズ) = 0.1 Pa・s(パスカル秒)
粘度の例 物質 粘度 / Pa·s 備考 上部マントル[8] 1021 アセノスフェアの粘度は1018–1020 Pa·s 下部マントル[8] 1022–1023 ピッチ 2.3×108 知られているもっとも粘度の高い物質の一つ。ピッチドロップ実験を参照 ガラス 4.5×106 軟化温度の定義粘度、自重で1mm/minの速度で伸びるぐらいの粘度 ガラス 104 流動温度の定義粘度、ガラス成形作業の目安の粘度 マヨネーズ 8 潤滑油 0.058 20℃ エタノール 0.001084 25℃ 水 0.000890 25℃ 空気 1.8×10−5 20℃ ヘリウム 0 超流動状態 英語版に0℃のいくつかの気体・液体についての粘度のデータがあるので参照されたい。
分子運動論との関係
分子運動論によれば、粘度 μ と平均自由行程 l との間には次の関係がある[2]。