لزوجة

	ميكانيكا الاستمرارية
الميكانيكا الكلاسيكية
	إجهاد · إنفعال · Tensor;
ميكانيكا الجوامد
	صلب· المرونة; اللدونة · قانون هوك; Rheology · مرونة لزجة
ميكانيكا الموائع
	الموائع · استاتيكا الموائع; ديناميكا الموائع · لزوجة · موائع نيوتونية; موائع غير نيوتونية; شد سطحي
الفهماء
	نيوتن · ستوكس · كلود-لوي ناڤييه · كوشي· هوك ·
	• •

Viscosity
	محاكاة لمادتين ذاتا لزوجتين مختلفتين. المادة العليا لها لزوجة أقل من المادة السفلى
الرموز الشائعة	η، ‏μ
الوحدة الدولية	پا·ث = كج/(ث·م)
اشتقاقات من; كميات أخرى	μ = G·t

اللزوجة Viscosity هي مقياس يوصف به قابلية سائل ما للجريان، ومقدار مقاومته لضغط يجبره على التحرك والسيلان. حدثا زادت لزوجة سائل ما، قلّت قابليته للجريان. وحدثا قلت اللزوجة، زاد مقدار ميوعة هذا السائل.

تكون جزئيات سائل عالي اللزوجة مرتبطة ببعضها بشكل قوي ، وبذلك تكون أقل قدرة على التحرك. ويكبر احتكاكها بالجسم الصلب الملامس لها ، ويمكن وصف اللزوجة بأنها إحتكاك داخلي بين جزيئات السائل.

وهي خاصية مهمة من خصائص الموائع وبها يقاوم المائع التغير في الشكل الناتج من تأثير قوى القص المؤثره عليه. فإذا افترضنا وجود طبقه من المائع بين لوحين مستويين متوازيين كما بالشكل بحيث يثبت اللوح السفلى ويتحرك العلوى بسرعه V تحت تأثير قوه مقدارها F .

ويمكن تشبيه هذا الإحتكاك الداخلي للجزيئات بطبقات مسننة وممددة على بعضها البعض. وعند الجريان، تنزلق الجزيئات المكونة لهذه الطبقات على بعضها، وتحاول حتى تتغلّب على هذه المسننات بواسطة قوة. مقدار لزوجة السائل يتحدد بواسطة هذه القوة بالإضافة إلى خواص السائل.

اللزوجة الحركية للسائل

رسم توضيحي لسريان سائل وعلاقته باللزوجة.

أما اللزوجة الحركية لسائل ما، فهي تبين مقدار مقاومة السائل للجريان (السيلان) عند حركتة وعلاقة هذه المقاومة بدرجة حرارة السائل. فحدثا زادت الحرارة ، تقل اللزوجة الحركية ويصبح السائل أكثر ميوعة.

ومن جهة أخرى، حدثا زادت سرعة التدفق إرتفعت اللزوجة ، أي حتى مقاومة السائل للسير بالحركة تزداد مع إزدياد الضغط.

نفترض وجود لوحين متوازيين بينهما مسافة x ومساحة جميع منهما A، ونقترض وجود سائل يملأ المكان بين اللوحين . فإذا بدأنا تحريك اللوح 2 يسرعة ثابتة v فتتحرك طبقة السائل الملاصقة للوح 2 أيضا بالسرعة v . وبما حتى اللوح 1 ثابت لا يتحرك فإن طبقة السائل الملاصقة له تظل لا تتحرك . أي حتى طبقات السائل بين اللوحين ستتحرك بسرعات متناسبة طرديا مع المسافة بين اللوحين (أنظر الشكل ، حيث يتناسب كول جميع سهم مع سرعته) .

ويمكن حتى تبين التجربة حتى القوة F التي تحرك اللوح 2 تتناسب تناسبا طرديا مه مساحة اللوح A ، كما تتناسب تناسبا طرديا مع سرعة اللوح v ، وتتناسب تناسبا عكسيا مع المسافة x بين اللوحين ، أي أن :

{\displaystyle F\sim {\frac {Av {x

ويمكن تحويل العلاقة إلى معادلة بوساطة ثابت التناسب ${\displaystyle \eta$ :

{\displaystyle F=\eta {\frac {Av {x .

ويسمى ثابت التناسب ${\displaystyle \eta$ اللزوجة الحركية واحيانا ينطق لها اللزوجة .

ووحدة اللزوجة هي نيوتن. ثانية / متر ²

أي = (N.s/m² )

وينطق حتى ادة معينةقد يكون لها اللزوجة 1Ns/m² عندما تكون مساحة اللوحين 1 متر ² وأن نكون المسافة بينهما 1 متر ، فتكون القوة المطلوبة 1 نيوتن ( 1N) لكي نحرك اللوح بالنسبة للأخر بسرعة 1 متر / ثانية .

وبالنسبة إلى الوحدة نجد أن:

${\displaystyle 1{\rm {N =\eta \cdot \left({\frac {{\rm {m ^{2 \,{\rm {m {{\rm {m \,{\rm {s \right)\Rightarrow \eta ={\frac {{\rm {N \,{\rm {s {{\rm {m ^{2 .$

وعندما نكون ${\displaystyle \eta$

اعتماد لوزجة بعض السوائل على درجة الحرارة : أسود ماء، أخضر ميثانول ، أزرق زئبق ، أحمر زيت زيتون ، والبنفسجي أسيتون . ويبين الرسم تغير اللزوجة بين درجة حرارة -100 إل 150 درجة مئوية.

تغير لزوجة محلول الجليسرول بتغير نسبة هجريزه في المحلول عند درجات حرارة مختلفة . المنحنى الرمادي اللون يبين مخلوط الجليسرول والسكروز عند درجة 20 مئوية

القياس

قياس اللزوجة إذن يتم عبر القيام بتجربة يتم فيها ضغط سائل معين تحت تأثير قوة خارجية عبر أنبوب ذوقطر محدد، ويقاس عندها كمية السائل الذي يخرج في وقت معين. لتكون وحدة قياس اللزوجة بال النيوتن ثانية بالمتر المربع. أوبالباسكال ثانية حيث النيوتن بالمتر المربع يساوي 1 باسكال.

قيم اللزوجة لبعض السوائل:

مادة السائل	قيمة اللزوجة بال mPa s
ماء	1
ماء (25°)	0.891
زيت إحتراق	0.65
إسفلت	10⁵
دم (37°)	4 حتى 25
زيت زيتون	10²
عسل	10⁴
زجاج	10² حتى 10⁴

هذه القيم تقريبية. قيمة حرارة التجربة 20°

لزوجة الغازات

وللغازات أيضا لزوجة يمكن مراقبة نبض جريانها تحت المجهر. حيث حتى لزوجة الغازات لا تتعلق بالضغط بل بمعدل الطول البعدي لجزيئات الغاز.

وهذا الجدول يعطي لزوجة بعض الغازات :

بالنسبة إلى ثابت سترلاند C أنظر أسفله .

الغاز	${\displaystyle C$ [K]	${\displaystyle T_{0$ [K]	${\displaystyle {\mu _{0$ [10^-6 Pa s]
هواء	120	291.15	18.27
نيتروجين	111	300.55	17.81
أكسجين	127	292.25	20.18
ثاني أكسيد الكربون	240	293.15	14.8
أول أكسيد الكربون	118	288.15	17.2
هيدروجين	72	293.85	8.76
أمونيا	370	293.15	9.82
ثاني أكسيد الكبريت	416	293.65	12.54
هيليوم	79.4	273	19

اعتماد لزوجة الغازات على درجة الحرارة

صاغ سترلاند علاقة يمكن بواسطتها حساب لزوجة الغاز عند درجات الحرارة المتنوعة (باعتبار حتى الغاز غازا مثالياً، والعلاقة هي حيث C ثابت سترلاند :

{\displaystyle {\mu ={\mu _{0 {\frac {T_{0 +C {T+C \left({\frac {T {T_{0 \right)^{3/2

حيث:

${\displaystyle {\mu$

${\displaystyle T_{0$

${\displaystyle T$

${\displaystyle T_{0$

${\displaystyle C$ ثابت سترلاند للغاز المراد حساب لزوجته.

وتنطبق تلك المعادلة على الغازات عند درجة حرارة T بين 0 كلفن و 555 كلفن عند ضغط أقل من 3.45 ميجا باسكال (مليون باسكال) ، ويبلغ الخطأ الناشئ عن التقريب 10% .