Viscosità

Per viscosità di intende la difficoltà che incontra un fluido a scorrere liberamente in un condotto: consideriamo infatti un fluido che attraversa un condotto cilindrico di qualche millimetro di diametro e perfettamente levigato.

A parte l’azione frenante esercitata dalle pareti del condotto, sul fluido agisce una forza frenante che si esplica tra le molecole dello stesso rallentandone il movimento.

Per interpretare correttamente il fenomeno si deve ammettere che il movimento della massa, all’interno del dotto cilindrico, è  la risultante dello spostamento di strati lamellari di sostanza, ciascuno dei quali scorre su quello adiacente con una velocità che è massima per quello centrale e decresce gradualmente per quelli più esterni, fino a che la velocità diviene praticamente nulla per lo stato lamellare aderente alle pareti del condotto.

viscosità

La resistenza allo scorrimento è una forza che misura l’attrito interno del liquido e si oppone allo scorrimento delle molecole, le une rispetto alle altre. Per ottenere una relazione che esprima tale fenomeno consideriamo un liquido contenuto in un recipiente aperto e immaginiamo un forza applicata tangenzialmente alla sua superficie libera.

movimento massa liquido

A seguito di tale sollecitazione una lamina di liquido superficiale comincia a scorrere con una certa velocità secondo la direzione e il verso della forza applicata. L’effetto prodotto è quello che una lamina di liquido superficiale inizia a scorrere con una certa velocità trasmettendo il suo movimento a tutte le molecole degli strati sottostanti paralleli in cui può essere idealmente suddivisa la massa di liquido.

Ciascuno strato si muove con velocità decrescente e ciò è dovuto alle forze di coesione esistenti tra le molecole. Indicando con F la forza applicata tangenzialmente alla superficie, con A l’area della lamina superficiale del liquido, con u la sua velocità e con h la sua distanza dalla lamina aderente sul fondo del recipiente sussiste la seguente identità:

F/A = η u/h

In cui il coefficiente di proporzionalità η prende il nome di viscosità dinamica del liquido. Dalla relazione precedente si ricava:

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Author: Chimicamo

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