점성
다른 표기 언어 viscosity , 粘性
요약
점성의 반대되는 성질을 유동성이라고 하는데, 이는 어떤 물질이 잘 흐르는 정도를 나타내는 것이다. 예를 들면 당밀은 물보다 점성이 훨씬 크다. 유체의 한 부분이 움직일 때 인접한 부분이 같이 따라 움직이기 때문에 점성은 분자들 사이의 내적 마찰이라고 생각할 수도 있다.
점성은 유체를 윤활유로 사용하거나 파이프라인을 통해 운반할 때 생기는 저항력을 산출할 때 고려해야 하는 주된 요소이다. 분무, 주입식 조형, 도장 같은 과정에서 점성은 액체의 흐름을 조절한다. 대부분의 유체에 대하여 흐름을 일으키는 접선 방향의 응력 또는 전단응력은 전단변형률에 정비례한다. 전단응력을 전단변형률로 나눈 값을 점성도라고 한다. 액체의 점성도는 온도가 올라가면 급속히 감소하고, 반대로 기체의 점성도는 온도가 올라가면 증가한다. 그러므로 열을 가하면 액체의 유동속도는 빨라지지만 기체의 유동속도는 더 늦어진다.
점성의 반대되는 성질을 유동성이라고 하는데, 이는 어떤 물질이 잘 흐르는 정도를 나타내는 것이다. 예를 들면 당밀은 물보다 점성이 훨씬 크다. 유체의 한 부분이 움직일 때 인접한 부분이 같이 따라 움직이기 때문에 점성은 분자들 사이의 내적 마찰이라고 생각할 수도 있다.
이때 마찰은 유체 내에서 속력의 차이가 생기는 것을 저지하려는 힘이다. 점성은 유체를 윤활유로 사용하거나 파이프 라인을 통해 운반할 때 생기는 저항력을 산출할 때 고려해야 하는 주된 요소이다. 분무, 주입식 조형(造形), 도장 같은 과정에서 점성은 액체의 흐름을 조절한다.
대부분의 유체에 대하여 흐름을 일으키는 접선 방향의 응력 또는 전단응력은 전단변형률에 정비례한다. 즉 전단응력을 전단변형률로 나눈 값은 같은 액체일 경우 주어진 온도에서는 일정하다. 이 일정한 값(상수)을 동적 점성도, 또는 절대점성도라고 부르는데 흔히 단순하게 점성도라고 한다. 이와 같은 방식으로 움직이는 유체의 점성을 최초로 수학적으로 공식화한 뉴턴의 이름을 따서 뉴턴 유체라고 부른다. 액체의 점성도는 온도가 올라가면 급속히 감소하고, 반대로 기체의 점성도는 온도가 올라가면 증가한다. 그러므로 열을 가하면 액체의 유동속도는 빨라지지만 기체의 유동속도는 더 늦어진다.
동적 점성도의 크기는 힘에 단위면적당 시간을 곱한 값이다. 따라서 점성의 단위는 N·s/㎡이다. 응용면에서는 운동점성도(kinematic viscosity)가 절대점성도보다 더 유용하다. 운동점성도는 유체의 절대점성도를 질량 밀도로 나눈 값이다(질량 밀도는 물체의 질량을 부피로 나눈 값). 운동점성도의 크기는 면적을 시간으로 나눈 값이다.
따라서 그 단위는 ㎡/s이다.