什么是流體的粘滯性

流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于內(nèi)摩擦力的作用，使流體具有抵抗相對(duì)變形（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）的性質(zhì)，稱(chēng)為流體的黏滯性。

流體的黏滯性可以用流體在管道中流動(dòng)的情況來(lái)說(shuō)明。用流速儀測(cè)出管道中某一斷面的流速分布，流體沿著管道直徑方向分成很多層，流速各不同，并按某種曲線規(guī)律連續(xù)變化，管中心的流速最大，向著管壁的方向逐漸遞減，直到管壁處為零。

流速的這種分布規(guī)律就是由于相鄰兩層流體的接觸面上存在阻礙流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力，即黏滯力。

流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，必須克服內(nèi)摩擦阻力，因而要不斷消耗運(yùn)動(dòng)流體所具有的能量,所以流體的黏滯性對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)有很大的影響。在水力計(jì)算中，必須考慮黏滯力的重要影響。對(duì)于靜止流體，由于各流層間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，黏滯性不顯示。

流體黏滯性的大小，通常用動(dòng)力黏滯性系數(shù)u和運(yùn)動(dòng)黏滯性系數(shù)v來(lái)表示。

處于非平衡態(tài)的熱力學(xué)系統(tǒng)依據(jù)其偏離平衡態(tài)的程度一般可以分為近平衡態(tài)和遠(yuǎn)平衡態(tài)。一個(gè)處于近平衡態(tài)的物體，如果不受外界影響，即如果此物體系是孤立的話，經(jīng)過(guò)充分長(zhǎng)的時(shí)間，它的狀態(tài)最終將達(dá)到平衡。例如，一個(gè)溫度不均勻的物體，通過(guò)熱量由溫度較高的部分傳到溫度較低的部分，而使溫度趨于一致來(lái)實(shí)現(xiàn)從非平衡達(dá)到平衡。這種過(guò)程就是熱傳導(dǎo)。一個(gè)宏觀相對(duì)速度不均勻的物體，通過(guò)動(dòng)量由高速區(qū)向低速區(qū)傳輸，而使宏觀運(yùn)動(dòng)的差別消失來(lái)實(shí)現(xiàn)從非平衡態(tài)達(dá)到平衡。這就是物體的粘滯性。一個(gè)密度分布不均勻的物體，通過(guò)質(zhì)量由密度高的地方向密度低的地方傳輸，而使密度趨向均勻從而實(shí)現(xiàn)從非平衡到平衡。這就是擴(kuò)散過(guò)程。以上三種過(guò)程是典型的宏觀不可逆過(guò)程，通稱(chēng)輸運(yùn)過(guò)程。熱傳導(dǎo)是能量輸運(yùn)過(guò)程，粘滯性是動(dòng)量輸運(yùn)過(guò)程，擴(kuò)散是物質(zhì)輸運(yùn)過(guò)程。它們滿足相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)定律，如熱傳導(dǎo)中的傅里葉定律、粘滯現(xiàn)象中的牛頓定律、擴(kuò)散中的菲克定律。