Apa itu Viskositas Dinamis?

Viskositas dinamis fluida didefinisikan sebagai tegangan geser yang diterapkan dibagi dengan gradien kecepatan yang dicapai ketika gaya geser diterapkan pada fluida. Viskositas sangat bervariasi di antara cairan. Hal ini penting dalam perilaku aliran cairan.

Istilah yang digunakan untuk menggambarkan resistensi fluida untuk mengalir adalah viskositas. Sirup lebih kental daripada air; molase lebih kental daripada sirup. Viskositas adalah hasil dari kemudahan molekul-molekul untuk melewati satu sama lain dan merupakan fungsi dari kimia molekul, bentuk, dan suhu. Gas juga memiliki viskositas yang bervariasi. Pada suhu yang sama, oksigen dua kali lebih kental dari hidrogen atau amonia, sedangkan viskositas nitrogen berada di tengah.

Pengukuran klasik viskositas berasal dari tes yang terdiri dari dua pelat halus yang dipisahkan oleh lapisan tipis cairan. Pelat bawah tidak bergerak. Eksperimen, dengan menggunakan gaya yang diketahui, mencoba menggeser pelat atas melewati pelat bawah. Dalam film cairan, molekul di sebelah pelat bawah memiliki kecepatan nol. Molekul fluida di sebelah pelat atas memiliki kecepatan yang sama dengan pelat atas.

Sementara cairan dapat berupa gas atau cairan, lebih mudah untuk memikirkan cairan dalam pengujian ini. Jika zat yang memisahkan pelat adalah air, pelat atas akan meluncur ke samping dengan sangat mudah. Dengan molase sebagai cairan, pelat atas akan bergerak lamban dengan gaya yang sama diterapkan.

Gaya geser searah dengan gaya, berlawanan dengan gaya tarik atau gaya tekan, yang dalam hal ini adalah gaya yang diperlukan untuk memindahkan pelat agar saling menjauh atau mendekat. Tegangan geser adalah gaya geser dibagi dengan satuan luas dan dinyatakan sebagai newton per meter persegi (N/m 2) atau pascal (Pa). Perhitungan viskositas biasanya dilakukan dalam satuan metrik.

Gradien kecepatan adalah perbedaan laju aliran zat cair di sebelah pelat bawah, yaitu nol, dibandingkan dengan cairan di sebelah pelat atas, yang sama dengan laju pelat atas. Viskositas dinamis kemudian tegangan geser dibagi dengan laju geser dan diukur dalam pascal-detik (Pa-s). Praktis, viskositas diukur dalam centipoise (cPo). Satu centipoise sama dengan satu milipascal detik.

Ukuran lain dari viskositas adalah viskositas kinematik. Viskositas kinematik adalah viskositas dinamis dibagi dengan densitas fluida. Viskositas kinematik lebih mudah diukur daripada viskositas dinamis, sehingga sering digunakan untuk menentukan viskositas dinamis.
Fluida Newtonian mempertahankan viskositas dinamis konstan yang tidak bergantung pada laju geser. Kecap adalah cairan non-Newtonian. Ini memiliki viskositas dinamis yang tinggi ketika laju aliran rendah tetapi menjadi hampir sama cairnya dengan air ketika laju aliran ditingkatkan. Ini menjelaskan mengapa orang mengocok botol kecap untuk mempercepat aliran saus tomat, tetapi kemudian berakhir dengan terlalu banyak di piring mereka.