Viskositet betydning

Viskositet er et mål for, hvor meget indre friktion der findes i en væske eller gas, og angiver dermed, hvor “tyk” eller “flydende” stoffet er. Høj viskositet betyder, at stoffet flyder langsomt (f.eks. honning), mens lav viskositet betyder, at det flyder hurtigt (f.eks. vand).

Betydning og definition

Viskositet beskriver den modstand, et fluid (væske eller gas) yder mod forskydning eller strømning. I fysikken taler man oftest om to former:

• Dynamisk viskositet (η eller μ): Den kraft, der kræves for at bevæge ét lag af væsken i forhold til et andet.
• Kinematisk viskositet (ν): Forholdet mellem den dynamiske viskositet og stoffets massefylde (ρ), dvs. ν = μ / ρ.

Etymologi

Ordet viskositet kommer af det latinske adjektiv viscosus, der betyder “klæbrig” eller “tyktflydende”, og endelsen -itet, som danner substantiver af egenskaber. Via fransk (viscosité) kom ordet ind i dansk i begyndelsen af 1800-tallet, parallelt med den naturvidenskabelige revolution.

Fysisk forklaring

Forestil dig to plader med en væske imellem. Den nederste plade holdes stille, mens den øverste trækkes sidelæns. Den kraft, der kræves for at trække den øverste plade, afhænger af, hvor “sej” væsken er – altså dens viskositet. Molekylerne i et fluid “gnider” mod hinanden; jo stærkere denne interne friktion er, desto højere viskositet.

Viskositet afhænger stærkt af temperatur:

• Væsker: Viskositeten falder, når temperaturen stiger (honning flyder lettere, når det varmes).
• Gasser: Viskositeten stiger, når temperaturen stiger (luft bliver en anelse “sejere” ved høj temperatur).

Måling og enheder

I praksis anvendes også poise (P) og stokes (St) i ældre litteratur, hvor 1 P = 0,1 Pa·s og 1 St = 10⁻⁴ m²/s. Typiske måleinstrumenter omfatter:

• Kapillarviskosimeter (Ubbelohde, Ostwald)
• Rotationsviskosimeter (Brookfield-spindel, Couette-celle)
• Faldkugleviskosimeter (Höppler-type)

Eksempler på brug

Viskositetsbegrebet optræder overalt i dagligdagen og i industrien:

• Madlavning: Værdien angiver, hvor let olie hælder af flasken, eller hvor jævn sovsen er.
• Motorolie: SAE-klassificering (f.eks. 5W-30) beskriver olies viskositet ved kolde og varme betingelser.
• Blodprøver: Læger vurderer blodets viskositet for at diagnosticere dehydrering eller sygdomme som polycytæmi.
• Maling og lak: Producenter justerer viskositeten, så malingen kan sprøjtes eller rulles uden at løbe.
• 3D-print: Polymerens viskositet bestemmer, hvor hurtigt materialet kan ekstruderes.
• Kosmetik: Shampoo og lotion skal have en viskositet, der gør dem lette at hælde, men uden at løbe.
• Geologi: Jordens kapperokke har ekstremt høj viskositet, men flyder over millioner af år og driver pladetektonikken.
• Kvalitetskontrol: Bryggerier måler øllets viskositet for at sikre korrekt mundfylde og skumdannelse.

Relaterede termer

• Reologi: Læren om materialers flyde- og deformeringsegenskaber.
• Skjørhastighed (shear rate): Hvor hurtigt lagene forskydes; har stor betydning for ikke-newtonske væsker.
• Newtonske væsker: Konstant viskositet uanset forskydningshastighed (vand, ethanol).
• Ikke-newtonske væsker: Viskositeten ændrer sig med forskydningshastighed (ketchup, majsstivelsesopløsning).
• Thixotropi: Midlertidigt fald i viskositet ved omrøring (maling).
• Reologi-modeller: Bingham-plast, Herschel–Bulkley, Power-law m.fl.

Synonymer og antonymer

• Synonymer: tyktflydenhed, sejlhed, indre friktion (fagterm).
• Antonymer: lavflydenhed, tyndhed, fluiditet (omvendt mål).

Historisk udvikling

Den første systematiske beskrivelse af viskositet blev givet af Sir Isaac Newton i 1687 i Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, hvor han antog en lineær sammenhæng mellem forskydningsspænding og skjærhastighed – definitionen på en newtonsk væske. I 1843 udførte Jean Léonard Marie Poiseuille detaljerede forsøg med blodets strømning gennem kapillarrør, hvilket førte til navnet “poiseuille-strømning”. Under industrialiseringen i det 19. og 20. århundrede blev viskosimeteret standardudstyr på laboratorier.

Senere gav udviklingen af polymerkemien (Carothers, 1930’erne) og olieindustrien (SAE-graderinger, 1911 →) viskositet yderligere praktisk betydning. I dag spiller begrebet en central rolle i alt fra nanoteknologi til klima- og miljøforskning.

Viskositet i forskellige fagområder

• Mekanik: Dæmpere i bildæk og støddæmpere benytter væskers viskositet til at absorbere energi.
• Meteorologi: Luftens turbulens og vejrdynamik afhænger af molekylær og turbulent viskositet.
• Medicinalkemi: Øjendråber tilpasses ofte en viskositet, der gør dem komfortable og virksomme.
• Sportsudstyr: Hydrauliske bremser i cykler fungerer via olie med nøje kalibreret viskositet.

Fun facts

• Det berømte “tjæredråbe-eksperiment” ved University of Queensland (startet 1927) har kun set ni dråber falde, fordi tjære har en ekstrem viskositet på ca. 2×10⁸ Pa·s.
• Honning er typisk 10 000 gange mere viskøs end vand ved stuetemperatur.
• Superfluider, som flydende helium tæt på det absolutte nulpunkt, har (næsten) nul viskositet – de kan kravle op ad bægerets sider.