ویسکوزیته سینماتیکی یک مشخصه فیزیکی اساسی همه رسانه های گاز و مایع است. این نشانگر در تعیین کشش اجسام جامد متحرک و باری که آنها تجربه می کنند، اهمیت کلیدی دارد. همانطور که می دانید در دنیای ما هر حرکتی در محیط هوا یا آب اتفاق می افتد. در این حالت اجسام متحرک همیشه تحت تأثیر نیروهایی قرار می گیرند که بردار آنها مخالف جهت حرکت خود اجسام است. بر این اساس، هر چه ویسکوزیته سینماتیکی محیط بیشتر باشد، بار جامد قوی‌تر است. ماهیت این خاصیت مایعات و گازها چیست؟
ویسکوزیته سینماتیکی که به عنوان اصطکاک داخلی تعریف می شود، ناشی از انتقال تکانه مولکول های ماده عمود بر جهت حرکت لایه های آن با سرعت های مختلف است. به عنوان مثال، در مایعات، هر یک از واحدهای ساختاری (مولکول) از هر طرف توسط نزدیکترین همسایگان خود که تقریباً در فاصله ای برابر با قطر آنها قرار دارند، احاطه شده است.هر مولکول در اطراف یک موقعیت به اصطلاح تعادل در نوسان است، اما با گرفتن تکانه از همسایگان خود، یک پرش شدید به سمت مرکز نوسان جدیدی انجام می دهد. در یک ثانیه، هر یک از این واحدهای ساختاری ماده زمان دارد تا محل زندگی خود را حدود صد میلیون بار تغییر دهد و بین یک تا صدها هزار نوسان پرش کند. البته، هرچه چنین برهمکنش مولکولی قوی‌تر باشد، تحرک هر واحد ساختاری کمتر خواهد بود و بر این اساس، ویسکوزیته سینماتیکی ماده بیشتر می‌شود.
اگر به هر مولکولی توسط نیروهای خارجی ثابت از لایه های همسایه وارد شود، در این جهت ذره جابجایی های بیشتری در واحد زمان نسبت به جهت مخالف ایجاد می کند. بنابراین، سرگردانی پر هرج و مرج آن، بسته به نیروهای وارد بر آن، با سرعت معینی به حرکتی منظم تبدیل می شود. این ویسکوزیته، به عنوان مثال، روغن موتور معمولی است. در اینجا، این واقعیت که نیروهای خارجی اعمال شده به ذره مورد بررسی، روی نوعی از هم راندن لایه هایی که مولکول داده شده از طریق آنها فشرده می شود، کار می کند نیز مهم است. چنین ضربه ای در نهایت سرعت حرکت تصادفی حرارتی ذرات را افزایش می دهد که با گذشت زمان تغییر نمی کند. به عبارت دیگر، مایعات با وجود تأثیر ثابت نیروهای خارجی چند جهته، با جریان یکنواخت مشخص می شوند، زیرا با مقاومت داخلی لایه های ماده متعادل می شوند، که فقط ضریب ویسکوزیته سینماتیکی را تعیین می کند.
با افزایش دما، تحرک مولکول ها شروع به افزایش می کند که منجر به کاهش مقاومت لایه های ماده می شود، زیرا در هر ماده گرم شده شرایط مطلوب تری برای حرکت آزاد ذرات در جهت ایجاد می شود. از نیروی اعمالی این را می توان با این مقایسه کرد که چگونه برای یک فرد بسیار آسان تر است که از میان جمعیتی که به طور تصادفی در حال حرکت هستند عبور کند تا از یک جمعیت ساکن. محلول های پلیمری شاخص قابل توجهی از ویسکوزیته سینماتیکی دارند که در ثانیه استوکس یا پاسکال اندازه گیری می شود. این به دلیل وجود زنجیره های مولکولی طولانی در ساختار آنها است. اما با افزایش دما، ویسکوزیته آنها به سرعت کاهش می یابد. وقتی محصولات پلاستیکی تحت فشار قرار می گیرند، مولکول های رشته ای و پیچیده آن در موقعیت جدیدی قرار می گیرند.
ویسکوزیته گازها در دمای 20 درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر 101.3 Pas از مرتبه 10-5Pas است. برای مثال، ویسکوزیته سینماتیکی هوا، هلیوم، اکسیژن و هیدروژن در چنین شرایطی به ترتیب برابر با 1.8210-5 خواهد بود. 1، 9610-5; 2, 0210-5; 0.8810-5 Pas. و هلیوم مایع به طور کلی دارای خاصیت شگفت انگیز ابر سیالی است. این پدیده که توسط آکادمیسین P. L. Kapitsa در این واقعیت نهفته است که این فلز در چنین حالت تجمع تقریباً هیچ ویسکوزیته ای ندارد. برای او این رقم تقریباً صفر است.
