• Istituto
    • Chi Siamo
    • La nostra storia
  • Magazine
    • Agenda
    • Atlante
    • Il Faro
    • Il Chiasmo
    • Diritto
    • Il Tascabile
    • Le Parole Valgono
    • Lingua italiana
    • WebTv
  • Catalogo
    • Le Opere
    • Bottega Treccani
    • Gli Ebook
    • Le Nostre Sedi
  • Scuola e Formazione
    • Portale Treccani Scuola
    • Formazione Digitale
    • Formazione Master
    • Scuola del Tascabile
  • Libri
    • Vai al portale
  • Arte
    • Vai al portale
  • Treccani Cultura
    • Chi Siamo
    • Come Aderire
    • Progetti
    • Iniziative Cultura
    • Eventi Sala Igea
  • ACQUISTA SU EMPORIUM
    • Arte
    • Cartoleria
    • Design & Alto Artigianato
    • Editoria
    • Idee
    • Marchi e Selezioni
  • Accedi
    • Modifica Profilo
    • Treccani X

viscosità

Enciclopedia on line
  • Condividi

viscosità Proprietà della materia per la quale le particelle di un corpo (tipicamente di un fluido) incontrano resistenza nello scorrere le une rispetto alle altre.

Fisica

Coefficienti di viscosità

fig. 1

La resistenza che le particelle di un corpo incontrano nello scorrere le une rispetto alle altre, detta anche attrito interno, si manifesta con l’insorgere, nello scorrimento di uno strato rispetto all’altro, di tensioni tangenziali più o meno elevate a seconda della natura del corpo: grandissime nei solidi elastici, ancora molto grandi in quelli anelastici, molto più piccole nei liquidi viscosi, minime e addirittura praticamente nulle nei liquidi molto scorrevoli e nei gas. La v. è misurata da coefficienti di v., dinamica e cinematica. Coefficiente di v. dinamica, o anche coefficiente dinamico di v. o v. assoluta, η (o anche μ), caratteristico di ciascuna sostanza, è il rapporto fra uno qualunque degli sforzi tangenziali e la derivata temporale della corrispondente deformazione di scorrimento. Come tale η ha dimensioni m l−1t−1. Ha invece il nome di coefficiente di v. cinematica (o coefficiente cinematico di v.) il rapporto ν fra η e la densità della sostanza in esame, la qualifica di cinematico dipendendo dal fatto che le sue dimensioni, l2t−1, si esprimono, a differenza che per il coefficiente dinamico di v., in funzione di sole grandezze cinematiche. Nei fluidi incompressibili, in particolare, il coefficiente di v. dinamica è definito come il rapporto fra la tensione tangenziale τ e la velocità di deformazione angolare γ=dv/dy (fig. 1):

formula

essendo v la velocità relativa tra due piani all’interno del fluido, distanziati di una quota pari a y; mentre τ è la resistenza allo scorrimento in direzione tangenziale. Il valore di η è in genere lo stesso, qualunque sia la tensione tangenziale che si considera (tale indipendenza peraltro viene meno in alcuni liquidi detti, con riferimento a questo fatto, non newtoniani).

Nei liquidi il coefficiente di v. diminuisce in genere rapidamente al crescere della temperatura, e cresce viceversa, sia pure molto lentamente, al crescere della pressione. Per i gas vale la legge di Maxwell della v., secondo la quale la v. di un gas è indipendente dalla pressione: tale legge risulta non valida per pressioni alte o molto basse. Nel Sistema Internazionale (SI) il coefficiente η si misura in Pa∙s; il coefficiente ν si misura nel SI in m2/s. Riportiamo alcuni valori di η (che risulterebbe infinitamente grande per solidi perfettamente elastici e nullo per liquidi perfetti) misurati in Pa•s: per l’acqua è η=0,0018 a 0 °C, η=0,0010 a 20 °C; per la glicerina a ∼3 °C è η=4,2; per il vetro a ∼500°C si ha η≅1012; per il piombo η≅1014; per l’acciaio temprato esso è praticamente infinito. Accanto alla v. assoluta di un liquido, interessa talvolta anche la sua v. relativa, ρ, rapporto fra la v. assoluta del liquido in esame e quello di un liquido campione, generalmente l’acqua a 20 °C.

Viscosimetri

Per misurare il coefficiente di v. dinamica di un fluido si usano i viscosimetri, che a seconda del principio fisico su cui funzionano possono essere classificati in viscosimetri a capillare, a caduta (o a sfera), a rotazione (o rotazionali o di Couette), a oscillazione (o oscillatori). Il viscosimetro a capillare si basa sulla legge di Hagen-Poiseuille secondo cui il volume V di liquido che transita attraverso un capillare in un intervallo di tempo t, corrispondente alla portata Q, è dato da:

formula
fig. 2
fig. 3

dove Δp è la differenza di pressione tra gli estremi del capillare di lunghezza l, r è il raggio del capillare, η è il coefficiente di v. dinamica. Con i viscosimetri a capillare si possono effettuare misurazioni assolute, relative o con apparecchi tarati. Il viscosimetro di Ostwald e Auerbach (fig. 2) è un esempio di viscosimetro per misurazioni assolute; un capillare a è collegato superiormente a una provetta graduata b e inferiormente a un tubo la cui estremità sbocca in un recipiente conico c; attraverso la misura del tempo t di efflusso del liquido dalla graduazione A a quella B, viene determinato il coefficiente di v., sfruttando la relazione η=kt in cui k è una costante nota dipendente dalle dimensioni dell’apparecchio e dalla densità del liquido usato. Il viscosimetro di Engler (fig. 3) è un esempio di viscosimetro tarato, e misura la v. relativa all’acqua, espressa in gradi Engler; è formato da un recipiente cilindrico di ottone a che contiene il fluido in esame e al cui fondo è praticato un canale di uscita b, tenuto normalmente chiuso da un’asta c; il recipiente è contenuto in un altro di dimensioni maggiori, riempito d’acqua e funzionante da bagno termostatico. Per l’esecuzione della misura si fanno defluire 200 cm3 in un sottostante recipiente di raccolta d; il rapporto tra il tempo di efflusso del fluido e quello di un pari volume di acqua distillata a 20 °C fornisce la v. in gradi Engler.

fig. 4

Il viscosimetro a rotazione è basato sulla determinazione del momento torcente trasmesso da un corpo posto in rotazione all’interno di un fluido; nel viscosimetro di Searle (o a cilindri coassiali; fig. 4), un recipiente cilindrico a, contenuto in un altro cilindro b, è trascinato in rotazione per mezzo di una carrucola c alla quale è applicato un momento motore M1 mediante pesi. Si misura la velocità angolare del cilindro b, il cui valore dipende dal momento resistente offerto dalle tensioni tangenziali di attrito trasmesse dal liquido contenuto in b al livello A; si aggiunge liquido fino al livello B e si misura la coppia M2 che occorre applicare per avere lo stesso valore della velocità angolare. Il coefficiente di v. risulterà proporzionale alla differenza M2−M1. Oltre che da cilindri, i viscosimetri a rotazione possono essere costituiti da sfere concentriche, da coni o da dischi rotanti (viscosimetri a disco).

Biologia

La v. relativa di un liquido organico (ρ) è la diversa v. che presentano, in condizioni normali e patologiche, rispetto all’acqua, i liquidi organici corpuscolati (v. del sangue) e non corpuscolati (v. del liquido sinoviale, del plasma). Nel sangue intero la v. dipende essenzialmente dal numero e dal volume degli eritrociti, e dalle proteine plasmatiche. Nel sangue venoso (di maggiore v. rispetto a quello arterioso, perché più ricco di anidride carbonica, che determina un aumento di volume degli eritrociti) ρ=4,5 nella donna e ρ=5 nell’uomo; aumenti patologici si osservano nelle eritremie e nelle leucemie mieloidi; diminuzioni nell’anemia perniciosa e nelle anemie microcitiche. Tra i liquidi organici non corpuscolati presentano la più elevata v. quelli, come il liquido sinoviale, ricchi di mucina. Il plasma e il siero di sangue hanno rispettivamente ρ=1,9-2,3 e ρ=1,6-2,2.

Tecnica

Deformazioni viscose si manifestano praticamente in tutti i materiali da costruzione, compresi gli stessi acciai. Sono deformazioni a carattere permanente come le deformazioni plastiche, ma si differenziano da queste perché non sono soltanto individuate dall’entità delle forze che le producono, ma dipendono anche dal tempo di applicazione delle forze. Inoltre le deformazioni viscose si manifestano sotto carichi statici di entità anche inferiore a quelli che si richiedono per le ordinarie deformazioni plastiche. Nel caso degli acciai in barre il fenomeno delle deformazioni viscose è praticamente inapprezzabile a temperatura ordinaria se non per valori molto elevati del carico unitario di trazione. Se ne devono perciò accuratamente prevedere gli effetti nel caso, per es., dei cavi da cemento armato precompresso, che sono appunto tesi a limiti prossimi al carico di snervamento; poiché i cavi dopo il tesaggio sono ancorati agli estremi, la deformazione viscosa si manifesta lungo barre di lunghezza assegnata e si traduce perciò in un’attenuazione della tensione lungo tutto il cavo (fenomeno del rilassamento). Pure da segnalare è la dipendenza del fenomeno dalla temperatura: il limite di v. di ogni acciaio, cioè il massimo valore che può raggiungervi il carico unitario senza che vi si riscontrino delle deformazioni viscose, diminuisce rapidamente al crescere della temperatura. Importanza notevole per la tecnica delle costruzioni ha infine il fenomeno delle deformazioni viscose nei conglomerati cementizi.

Vedi anche
fluido In fisica, viene detto generalmente f. un corpo allo stato liquido o aeriforme; in tale solido manca l’elasticità di forma propria dello stato solido; pertanto, imponendo al f. una variazione di forma (a volume costante) si ha uno scorrimento, più o meno accentuato, delle sue parti le une sulle altre; ... Jean-Léonard-Marie Poiseuille Fisiologo (Parigi 1797 - ivi 1869). È noto soprattutto per i suoi studî sulla dinamica circolatoria e più in generale sul movimento dei liquidi nei tubi capillari. Queste ricerche hanno avuto grande importanza nella precisazione dei concetti relativi alla viscosità. n Formula di P.: formula che lega ... gel Sistema colloidale, di apparenza simile a un solido elastico, costituito da due fasi, una liquida, in quantità di gran lunga prevalente, e una solida, presente in concentrazione generalmente non eccedente l’1-2%. Al contrario del sol (➔), che assume la forma del recipiente che lo contiene, il g. ha forma ... stato aeriforme Uno degli stati di aggregazione della materia. Una sostanza allo stato aeriforme è caratterizzata da una estrema fluidità, da una praticamente illimitata capacità di espansione e da una grande comprimibilità, tale da assumere la forma e il volume del recipiente che la contiene. Un a. si qualifica come ...
Indice
  • 1 Fisica
    • 1.1 Coefficienti di viscosità
    • 1.2 Viscosimetri
  • 2 Biologia
  • 3 Tecnica
Categorie
  • EDILIZIA in Ingegneria
  • MECCANICA DEI FLUIDI in Fisica
Tag
  • LEGGE DI HAGEN-POISEUILLE
  • MATERIALI DA COSTRUZIONE
  • SISTEMA INTERNAZIONALE
  • CONGLOMERATI CEMENTIZI
  • DEFORMAZIONE VISCOSA
Altri risultati per viscosità
  • viscosita sanguigna
    Dizionario di Medicina (2010)
    viscosità sanguigna Proprietà per la quale le particelle del sangue incontrano resistenza nello scorrere le une rispetto alle altre. Si misura rispetto alla viscosità dell’acqua, considerata unitaria, e può riguardare il sangue corpuscolato (sangue venoso e arterioso, rispettiv. con viscosità più ...
  • viscosita
    Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
    viscosità Mauro Cappelli Proprietà dei fluidi che ne esprime la resistenza allo scorrimento. La viscosità è l’effetto macroscopico delle relazioni intermolecolari ed è quindi espressione dell’attrito interno di un fluido, dovuto al moto disordinato e casuale delle sue molecole. Se due strati adiacenti ...
  • viscosita
    Dizionario delle Scienze Fisiche (1996)
    viscosità [Der. di viscoso, dal lat. viscosus, che è da viscum "vischio"] [MCF] (a) La proprietà dei fluidi per la quale le particelle incontrano resistenza (più grande nei liquidi che negli aeriformi) nello scorrere, indicata talora, qualitativamente e in modo non corretto, come attrito interno (v. ...
  • VISCOSITÀ
    Enciclopedia Italiana (1937)
    VISCOSITÀ Tommaso COLLODI Guido VERNONI Si chiama "viscosità" o anche "attrito interno" di un corpo la resistenza che si incontra facendo scorrere uno strato del corpo in esame, rispetto agli strati contigui. Tale resistenza è praticamente infinita nei solidi propriamente detti, perfettamente elastici, ...
Vocabolario
viscosità
viscosita viscosità s. f. [der. di viscoso]. – La condizione, la caratteristica di essere viscoso. È la forma corrispondente, nell’uso scient., a vischiosità, che è propria dell’uso corrente e del linguaggio econ. e politico. 1. a. In fisica,...
viscóso
viscoso viscóso agg. [dal lat. tardo viscosus, der. di viscum «vischio»]. – Tenace e attaccaticcio come la polpa delle bacche di vischio e la pania che se ne ricava. È, come il der. viscosità, la forma propria dell’uso scient., cui corrisponde...
  • Istituto
    • Chi Siamo
    • La nostra storia
  • Magazine
    • Agenda
    • Atlante
    • Il Faro
    • Il Chiasmo
    • Diritto
    • Il Tascabile
    • Le Parole Valgono
    • Lingua italiana
    • WebTv
  • Catalogo
    • Le Opere
    • Bottega Treccani
    • Gli Ebook
    • Le Nostre Sedi
  • Scuola e Formazione
    • Portale Treccani Scuola
    • Formazione Digitale
    • Formazione Master
    • Scuola del Tascabile
  • Libri
    • Vai al portale
  • Arte
    • Vai al portale
  • Treccani Cultura
    • Chi Siamo
    • Come Aderire
    • Progetti
    • Iniziative Cultura
    • Eventi Sala Igea
  • ACQUISTA SU EMPORIUM
    • Arte
    • Cartoleria
    • Design & Alto Artigianato
    • Editoria
    • Idee
    • Marchi e Selezioni
  • Accedi
    • Modifica Profilo
    • Treccani X
  • Ricerca
    • Enciclopedia
    • Vocabolario
    • Sinonimi
    • Biografico
    • Indice Alfabetico

Istituto della Enciclopedia Italiana fondata da Giovanni Treccani S.p.A. © Tutti i diritti riservati

Partita Iva 00892411000

  • facebook
  • twitter
  • youtube
  • instagram
  • Contatti
  • Redazione
  • Termini e Condizioni generali
  • Condizioni di utilizzo dei Servizi
  • Informazioni sui Cookie
  • Trattamento dei dati personali