점성도 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{Infobox Physical quantity
| bgcolour = {red}
| name = 점성도
| image = [[파일:Viscosities.gif|Viscosities|300px]]
| caption = 다양한 점도를 갖는 액체 시뮬레이션. 왼쪽의 액체는 오른쪽의 액체보다 점도가 낮다.
| unit of dynamic viscosity = [[Pascal (unit)|Pa]]·[[Second|s]]&nbsp;= ([[newton (unit)|N]]·[[second|s]])/[[meter|m]]<sup>2</sup> = [[kilogram|kg]]/([[second|s]]·[[metre|m]])
| symbols = {{mvar|[[Eta (letter)|η]]}}, {{mvar|[[Mu (letter)|μ]]}}
| derivations = {{math|1=''μ'' = ''[[Shear modulus|G]]''·''[[time|t]]''}}
| dimension = <math>\mathsf{M} \mathsf{L}^{-1} \mathsf{T}^{-1}</math>
}}

{{continuum mechanics|cTopic=유체}}

'''점성도'''<ref>한국물리학회 물리학 용어집 https://www.kps.or.kr/content/voca/search.php?et=en&find_kw=viscosity</ref><ref>대한화학회 화학술어집 https://new.kcsnet.or.kr/?act=&vid=&mid=cheminfo&wordfield=eng&word=viscosity</ref><ref>대한의협 의학용어 사전 https://www.kmle.co.kr/search.php?Search=viscosity&EbookTerminology=YES&DictAll=YES&DictAbbreviationAll=YES&DictDefAll=YES&DictNownuri=YES&DictWordNet=YES</ref>({{llang|en|viscosity}}, 점도, 점성(粘性))는 형태가 변화할 때 나타나는 [[유체]]의 저항 또는 서로 붙어 있는 부분이 떨어지지 않으려는 성질의 정도를 말한다.

점성을 엄밀히 측정하기는 상당히 어려운 일이지만, 굵기가 같은 가는 관을 같은 양의 액체가 타고 내리는 시간을 비교하면 점성이 큰 액체 쪽이 시간이 더 걸린다. 이때, 한쪽 액체를 표준으로 하여 시간을 재면 점성을 비교할 수가 있다.

점성은 온도가 올라가면 감소<ref>{{서적 인용|저자1=이재수|제목=수문학|날짜=2018|출판사=구미서관|isbn=9788982252914|쪽=221|판=2}}</ref>하는 것이 보통이므로 측정할 때는 온도를 일정하게 유지해야 한다.

오스트발트의 점도계를 사용하여 물을 표준으로 삼으면, 어떤 액체와 물의 점성의 비(비점성도)는 각각의 밀도를 d, dw, 점도계의 두 눈금 사이를 흘러내리는 시간을 t, tw라고 할 때 로 구할 수 있다.

분자성 액체에서는 액체로 존재하는 온도 범위가 좁은 물질이 넓은 물질에 비해서 점성이 작다. 또, 분자의 구조가 복잡한 것은 점성이 크다. 물이나 알콜 등은 수소 결합이 있으므로 양상이 좀 다르다.

[[비뉴턴 유체]]는 점성도가 시간의 영향을 받지 않는 [[유사소성]], [[빚음성 흐름|소성]], [[팽창성]] 유동이 있고, 시간의 영향을 받는 [[요변성]], [[유변성]] 유동이 있다.

== 동점성계수 ==
유체의 점성계수μ를 그 유체의 질량 밀도 ρ로 나눈 값을 동점성계수라고 한다. 동점성계수의 단위로는 m<sup>2</sup>/s, cm<sup>2</sup>/s를 사용하는데, 특히 cm<sup>2</sup>/s를 스토크스(Stokes)라 부르며 많이 사용한다.
[[뉴턴 유체|뉴턴의 점성법칙]]에서는 점성계수 μ를 사용한다.<ref>{{서적 인용 | 저자=김경호 | 날짜= 2010 | 판=1 | 제목= 수리학 | 출판사=한티미디어 | 쪽=400 | ISBN= 978-89-6421-019-2}}</ref>

<math> \frac{\mu}{\rho} =\nu </math>

== 층밀림 탄성 계수 ==
:<math> \eta = G\cdot t</math>
:<math> \eta </math>는 점성도
:<math> G = {{\tau}\over{\gamma}}</math>는 [[층밀림 탄성 계수]]
:<math> t</math> 시간

== 물의 점성 ==
{| class="wikitable sortable"
|- style="background:#efefef;"
!온도
[°C]
!점성
[mPa·s]
|-
|10
|1.308
|-
|20
|1.002
|-
|30
|0.7978
|-
|40
|0.6531
|-
|50
|0.5471
|-
|60
|0.4668
|-
|70
|0.4044
|-
|80
|0.3550
|-
|90
|0.3150
|-
|100
|0.2822
|}

== 다양한 물질의 점성 ==
대표적인 뉴턴 유체 및 일부 비뉴튼 유체의 유동적인 점성이 아래에 나열되어 있다.<ref>[[국제단위계|SI]] 기준</ref>

{{col-begin}}
{{col-break}}
{| class="wikitable sortable"
|+ 선택된 기체의 점성 (100 kPa), [μPa·s]
|- style="background:#efefef;"
![[가스]]
! 0 °[[섭씨|C]] (273 K)
! 27&nbsp;°C (300 K)<ref name="CRC83">"Handbook of Chemistry and Physics", 83rd edition, CRC Press, 2002.</ref>
|-
|[[지구 대기권|공기]]
|17.4
|18.6
|-
|[[수소]]
|8.4
|9.0
|-
|[[헬륨]]
|
|20.0
|-
|[[아르곤]]
|
|22.9
|-
|[[제논]]
|21.2
|23.2
|-
|[[이산화 탄소]]
| 
|15.0
|-
|[[메탄]]
|
|11.2
|-
|[[에탄]]
|
|9.5
|}

{| class="wikitable sortable"
|- style="background:#efefef;"
|+다양한 성분의 [[유체]] 점성
!유체
!점성
[Pa·s]
!점성
[cP]
|-
|[[벌꿀]]
|2–10
|2,000–10,000
|-
|[[당밀]]
|5–10
|5,000–10,000
|-
|녹은 [[유리]]
|10–1,000
|10,000–1,000,000
|-
|[[초콜릿 시럽]]
|10–25
|10,000–25,000
|-
|녹은 [[초콜릿]]<sup>*</sup>
|45–130<ref>{{웹 인용 |url=http://www.brookfieldengineering.com/education/applications/laboratory-chocolate-processing.asp |제목=Chocolate Processing |확인날짜=2007-12-03 |work=[[Brookfield Engineering]] website |보존url=https://web.archive.org/web/20071128034331/http://www.brookfieldengineering.com/education/applications/laboratory-chocolate-processing.asp |보존날짜=2007-11-28 |url-status=dead }}</ref>
|45,000–130,000
|-
|[[케첩]]<sup>*</sup>
|50–100
|50,000–100,000
|-
|[[땅콩 버터]]<sup>*</sup>
|c. 250
|c. 250,000
|-
|[[쇼트닝]]<sup>*</sup>
|c. 250
|250,000
|}
{{col-break}}
{| class="wikitable sortable"
|+ 25 °[[섭씨|C]]의 액체 점성
|- style="background:#efefef;"
!액체 ():
!점성
[Pa·s]
!점성
[cP=mPa·s]
|-
|[[아세톤]]<ref name="CRC">CRC Handbook of Chemistry and Physics, 73<sup>rd</sup> edition, 1992–1993</ref>
|3.06{{e|-4}}
|0.306
|-
|[[벤젠]]<ref name="CRC" />
|6.04{{e|-4}}
|0.604
|-
|[[혈액|피]] (37&nbsp;°C)<ref>{{웹 인용|author=Glenn Elert |url=http://hypertextbook.com/physics/matter/viscosity/ |제목=Viscosity. The Physics Hypertextbook. by Glenn Elert |publisher=Hypertextbook.com |확인날짜=2010-09-14}}</ref>
|(3–4){{e|-3}}
|3–4
|-
|[[피마자|피마자 기름]]<ref name="CRC" />
|0.985
|985
|-
|[[옥수수 시럽]]<ref name="CRC" />
|1.3806
|1380.6
|-
|[[에탄올]]<ref name="CRC" />
|1.074{{e|-3}}
|1.074
|-
|[[에틸렌 글라이콜]]
|1.61{{e|-2}}
|16.1
|-
|[[글리세롤]]<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/Tables/viscosity.html viscosity table at hyperphysics.phy-astr.gsu.edu], contains glycerin(=glycerol) viscosity</ref>
|1.2 (20 °[[섭씨|C]])
|1200
|-
|[[중유|HFO-380]]
|2.022
|2022
|-
|[[수은]]<ref name="CRC" />
|1.526{{e|-3}}
|1.526
|-
|[[메탄올]]<ref name="CRC" />
|5.44{{e|-4}}
|0.544
|-
|[[모터 오일]] SAE 10 (20&nbsp;°C)
|0.065
|65
|-
|[[모터 오일]] SAE 40 (20&nbsp;°C)
|0.319
|319
|-
|[[나이트로벤젠]]<ref name="CRC" />
|1.863{{e|-3}}
|1.863
|-
|[[액체 질소]] @ 77K
|1.58{{e|-4}}
|0.158
|-
|[[1-프로판올|프로판올]]<ref name="CRC" />
|1.945{{e|-3}}
|1.945
|-
|[[올리브 기름]]
|0.081
|81
|-
|[[피치 (중합체)|피치]]
|2.3×10⁸
|2.3×10¹¹
|-
|[[쿼크-붙임알 플라스마]]<ref>{{저널 인용
|author = Thomas Schäfer
|year = 2009
|month = October
|제목 = Nearly perfect fluidity
|journal = Physics
|volume = 2
|page = 88
|doi = 10.1103/Physics.2.88
}}</ref>
|5×10¹¹
|5×10¹⁴
|-
|[[황산]]<ref name="CRC" />
|2.42{{e|-2}}
|24.2
|-
|[[물]]
|8.94{{e|-4}}
|0.894
|}
{{col-break}}
[[파일:Drop 0.jpg|섬네일|오른쪽|145px|물과 우유의 점성의 예. 점성이 더 높은 액체는 같은 속도로 부었을 경우 이렇게 튀는 현상을 보이지 않는다.]]
[[파일:Runny hunny.jpg|섬네일|155px|[[벌꿀]]이 끈끈하게 내려가고 있다.]]
[[파일:PeanutButter.jpg|섬네일|165px|[[땅콩 버터]]는 [[반고체]]이므로 끝이 뾰족하다.]]
{{col-end}}

<nowiki>*</nowiki> 이 물질들은 [[비뉴턴 유체]]이다.

== 점성 유동 ==
[[점성 유동]](粘性流動)은 점성을 가진 유체의 흐름을 말하며 작용력 가운데 유체의 점성력이 우세한 경우의 운동을 말한다.

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[층밀림 비율]]
* [[겉보기 점성도]]
* [[뉴턴 유체]]
* [[증점제]]
* [[프란틀 수]]
* [[층밀림 변형력]]
* [[층밀림 두꺼워지기]]
* [[유변성]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 참고 자료 ==
{{글로벌세계대백과사전}}

{{전거 통제}}

{{토막글|물리학}}

[[분류:점성| ]]
[[분류:연속체역학]]
[[분류:물리학 개념]]