Viscosità: differenze tra le versioni
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=== Spiegazione microscopica ===
La viscosità di un fluido è determinata dal meccanismo con cui le molecole che lo compongono interagiscono tra di loro. Non vi è un'espressione semplice per la viscosità di un fluido. Le [[formule di Green-Kubo]] sono le più semplici ed esatte relazioni che permettono di determinare i coefficienti di trasporto, tra cui la viscosità, mediante degli integrali della funzione di correlazione temporale.<ref name=EM>{{cita pubblicazione | titolo = Transient-time-correlation functions and the rheology of fluids | rivista = Physical Review A | anno = 1988 | nome = Denis J. | cognome = Evans |nome2=Gary P. |cognome2=Morriss | volume = 38 | pp =
Vi è da aggiungere che determinare la viscosità dei gas rarefatti risulta un problema relativamente semplice. In tal caso, anche facendo delle semplici ipotesi basate sulla [[teoria cinetica dei gas]], è possibile avere una buona comprensione dell'origine molecolare della viscosità. Una trattazione più sofisticata può essere sviluppata basandosi, con una opportuna divisione spaziale, sulla [[Approssimazione di Chapman-Enskog|teoria di Chapman ed Enskog]] che utilizza l'[[equazione di Boltzmann per il trasporto|equazione di Boltzmann]] per le molecole di gas.
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In questo modo invece di una forza si misura il [[momento meccanico]] applicato e la [[velocità angolare]] del piatto mobile.
La misura della viscosità è ritenuta dagli addetti ai lavori come molto soggettiva, in quanto lo [[strumento di misura]] non riesce ad applicare correttamente la definizione della grandezza (una per tutte: usare un piattello, per esempio di acciaio, introduce uno strato di fluido in prossimità di esso che non si comporta come fluido libero e questo influenza la misura).
Normalmente, infatti, accanto a ogni misura di viscosità, occorre indicare in che condizioni e con quale strumento (inclusi marca e modello) è stata realizzata.
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| url = https://archive.org/details/jstor-108948 | rivista= Philosophical Transactions of the Royal Society of London
| volume = 156
| pp =
| doi = 10.1098/rstl.1866.0013
| lingua = en
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==== Dimostrazione ====
Consideriamo il caso di molecole di un gas perfetto, tra due piani uno fisso e l'altro a distanza <math>D</math>, che si muove con velocità costante <math>u</math>. Le particelle di gas di ogni strato hanno una velocità media <math>\overline u_x(y)</math> (molto più bassa della velocità quadratica media <math>v_T</math> dovuta alla agitazione termica), con <math>y</math> variabile da <math>0</math> e <math>D</math>. La velocità media cresce con la distanza dal piano fisso, per cui particelle che dallo strato
<math>y-dy </math> vanno allo strato <math>y</math> trasportano quantità di moto e determinano una forza resistente nello strato superiore e una trascinante (eguale e contraria nello stato inferiore). Vi sono nel gas <math>n </math> molecole per unità di volume. Il [[cammino libero medio]] (la distanza media che percorrono le molecole) in un gas perfetto è:
: <math>\lambda = \frac {1}{\sqrt{2}\pi d^2 n} </math>
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La scelta della viscosità di un lubrificante va operata tenendo in considerazione sia la temperatura minima di funzionamento del motore (temperatura invernale) sia quella massima (temperatura estiva): è fondamentale scegliere un olio che resti sufficientemente fluido a bassa temperatura per garantire un facile avviamento, ma che allo stesso tempo assicuri un mantenimento soddisfacente della viscosità quando il [[motore]] è sotto sforzo.
Altre caratteristiche fondamentali del lubrificante (come [[resistenza meccanica]], antischiuma o resistenza alla temperatura) sono invece stabilite dalle specifiche internazionali ('''API''', '''ACEA''', '''JASO''').
{| class="wikitable"
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== Solidi ==
[[File:University of Queensland Pitch drop experiment-4.jpg|thumb|Apparato sperimentale per la misurazione della viscosità della pece<ref>{{cita pubblicazione|url=http://www.physics.uq.edu.au/physics_museum/pitchdrop.shtml|titolo=The pitch drop experiment|nome1=R.|cognome1=Edgeworth|nome2=B. J.|cognome2=Dalton|nome3=T.|cognome3=Parnell|rivista=European Journal of Physics |anno=1984|volume=1984|pp=
È comunemente accertato che i [[solido amorfo|solidi amorfi]], come il [[vetro]], hanno viscosità, basandosi sul fatto che tutti i solidi fluiscono impercettibilmente in risposta a uno [[sforzo di taglio]] (in [[lingua inglese|inglese]] ''shear stress''). Il vetro può infatti essere interpretato come un fluido ad altissima viscosità (il vetro non ha un ''punto di fusione'' definito, non possedendo una struttura cristallina - vedi anche [[calore di fusione]]).
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Anche se molti solidi fluiscono, quando sottoposti a sforzi elevati, essi sono caratterizzati dal loro comportamento a basso sforzo. La viscosità può essere un'appropriata caratteristica dei solidi in regime [[plasticità (fisica)|plastico]].
Questo uso del termine viscosità può generare confusione quando usato in relazione a certi materiali solidi, come i [[materiali di Maxwell]], per descrivere la relazione tra sforzo e velocità di variazione della tensione piuttosto che della [[velocità di taglio]].
Queste distinzioni possono essere in gran parte risolte considerando le equazioni costitutive del materiale in questione, che tengono conto del suo comportamento viscoso ed elastico.
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* {{cita web|http://www.physics.uq.edu.au/pitchdrop/pitchdrop.shtml|Dimostrazione dell'alta viscosità della pece nera - Premio IG Nobel 2005|lingua=en}}
{{Meccanica del continuo}}
{{Scienza del vetro}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|fisica|ingegneria|meccanica}}
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