Lepkość |
Lepkość, tarcie wewnętrzne, wiskoza, cecha płynów, pojawienie się siły tarcia (tarcie) pomiędzy warstwami cieczy lub gazu, poruszającymi się równolegle względem siebie z różnymi co do wartości prędkościami. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyspieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego skierowane są stycznie do powierzchni styku tych warstw.
Określana ilościowo współczynnikiem η równym wartości siły stycznej, która przyłożona do jednostki powierzchni spowoduje jednostajny, laminarny przepływ z jednostkową prędkością:
gdzie F/S - naprężenie ścinające, dv/dz - poprzeczny gradient prędkości.
Wzór powyższy podany już przez I. Newtona odnosi się do cieczy nieściśliwej. Ogólnie (z uwzględnieniem ściśliwości płynu) lepkość definiowana jest poprzez związek składowych tensora naprężeń pij i tensora opisującego pole prędkości vij:
gdzie p - ciśnienie, v - prędkość odkształcenia, η - współczynnik lepkości, η' - drugi współczynnik lepkości (tzw. lepkość druga lub objętościowa, określa ona stopień dyssypacji energii w procesach zachodzących ze zmianą gęstości cieczy), δij − Kroneckera symbol symetryczny.
W układzie CGS jednostką lepkości jest puaz, w SI jest to niutonosekunda na metr kwadratowy [Ns/m2]. Współczynnik lepkości η wyznacza się wiskozymetrami. Oprócz powyżej określonej lepkości stosuje się pojęcia lepkości właściwej (stosunku lepkości danej cieczy do lepkości wody w temperaturze 0°C), lepkości względnej (lepkości danej cieczy względem lepkości wody w tej samej temperaturze).
Wielkość φ=1/η nazywana jest płynnością. Dla polimerów i układów dyspersyjnych definiuje się pojęcie lepkości strukturalnej, opisującej powstawanie struktur w cieczy w zależności od prędkości przepływu.