粘度

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粘度(ねんど、: viscosity)とは、流体のねばりの度合のことである。粘性率粘性係数とも呼ぶ。

厚さ h の液体を間にはさんだ面積 A の2枚の平板が、相対速度 U で運動する時、液体と板の間に発生する力 F

F = \mu \frac{AU}{h}   (ニュートンの式)

になる。μを(動粘度と区別するために)絶対粘度といい、単位はSIではPa・s(パスカル秒)である。CGS単位系ではP(ポアズ)が用いられた。文字にはμのかわりにηを用いることもある。

粘度は、毛管粘度計など、細い管のなかを自重で通過する速度(時間)によって比較できるので、絶対粘度を密度で割った動粘度kinematic viscosity動粘性係数ともいう)が指標として用いられる。

\nu = \frac{\mu}{\rho}

単位はSIでは m2/s であるが、10-4m2/s = 1 St(ストークス)も使われる。工業的にはセイボルト秒などという単位もある。

潤滑油では、粘度指数 (VI) で、高温・低温の粘度を規定している。

液体の粘度は温度が上昇すると低下する。気体の粘度は温度が上昇すると上昇する。

固体から、液体への転移は粘度の急激な低下という見方もでき、ガラスのように、粘度で軟化温度などを定義することもある。

[編集] 粘度の例

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
粘度 (単位: P(ポアズ))
4.5×107 ガラスの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
105 ガラスの流動温度の定義粘度、ガラス成形作業の目安の粘度
80 マヨネーズ
5-10 20℃の潤滑油
0.01084 25℃のエタノール
0.00890 25℃の
1.8×10-4 20℃の空気
0 超流動状態のヘリウム

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。

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