Viskositaet

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Unter der Viskositaet versteht man die „Zaehigkeit“ einer Fluessigkeit oder eines Gases. Sie resultiert aus den zwischenmolekularen Kraeften in einem Fluid, ist also abhaengig von der Kohaesion zwischen den Molekuelen oder Teilchen. Man spricht daher auch von der inneren Reibung. Bei Feststoffen verwendet man stattdessen die Begriffe der Duktilitaet, Sproedigkeit und Plastizitaet.
Der Begriff Viskositaet leitet sich von dem lateinischen Wort fuer Mistel "viscum" her, aus deren Beeren ein zaeher Vogelleim hergestellt wurde.

Viskositaet von Fluessigkeiten

Spricht man von Viskositaet, soll in der Regel das Fliessverhalten einer Fluessigkeit charakterisiert werden. Je hoeher die Viskositaet dabei ist, desto dickfluessiger ist die Substanz. Diesen Effekt kann man sich vereinfacht durch die Bewegung zweier uebereinander liegender, verzahnter Molekuelschichten vorstellen. Beim Fliessen gleiten die Molekuele aneinander vorbei und um die Verzahnung zu ueberwinden benoetigt man eine gewisse Kraft. Den Zusammenhang zwischen dieser Kraft und den Eigenschaften des vorliegenden Fluids definiert die Viskositaet. Erkennbar wird dieser Zusammenhang besonders gut an der homologen Reihe der Alkane (kettenfoermigen Kohlenwasserstoffen), hier steigt die Viskositaet mit der Kettenlaenge und damit den zunehmenden intermolekular wirkenden van-der-Waals-Kraeften kontinuierlich an. Bei den mittleren Alkanen (ab Nonan, neun C-Atomen) bereits einen Wert aehnlich dem von Wasser.

Bis zu Temperaturen um 260 C nimmt die Dichte um ca. 0.00064 g/cm2 pro Temperaturerhoehung von 1 C ab.

Definition der Viskositaet

Man stelle sich zwei im Abstand x angeordnete Platten der Flaeche A vor. Zwischen diesen Platten befindet sich eine Fluessigkeit, die an beiden Platten haftet. In unserer Vorstellung soll der Raum mit der Fluessigkeit in Schichten unterteilt sein. Wird nun Platte 2 mit der Geschwindigkeit v bewegt, so bewegt sich die Schicht, in unmittelbarer
Nachbarschaft zu Platte 2 auf Grund der Haftung ebenfallfs mit der Geschwindigkeit v. Da Platte 1 ruht, ruht auch ihre Nachbarschicht. Die innenliegenden Fluessigkeitsschichten gleiten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aneinander vorbei. Die Geschwindigkeit nimmt von der ruhenden Platte zur bewegten zu. Im einfachsten Fall besteht eine lineare Abhaengigkeit (siehe Abbildung). Von der obersten, an der Platte haftenden Schicht, geht eine Tangentialkraft auf die darunterliegende Schicht aus. Diese bewegt sich folglich mit der Geschwindigkeit v1. Diese Schicht wirkt wiederum auf die darunterliegende Schicht und bewegt sie mit der Geschwindigkeit v2.

Pflanzenoele haben durch die intermolekularen Wechselwirkungen der Fettsaeureketten eine relativ hohe Viskositaet. Im allg. nimmt die Viskositaet mit zunehmendem Saettigungsgrad und zunehmender Kettenlaenge geringfuegig zu. Es besteht ein annaehernd lineares Verhaeltnis zwischen den Logarithmen der Viskositaet und der Temperatur. Einige Viskositaeten in [mPa s]: