Viskozite, sıvı veya gaz haline bulunan bir akışkanın biçim değiştirmeye karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanabilir. Genellikle “akmazlık” olarak bilinen viskozite, günlük hayatta da sıklıkla kullanılmaktadır. Özellikle maddenin geliştirmiş olduğu iç direnci tanımlamasıyla kimya ve fizik derslerinin başlıca konularındandır. Bu nedenle öğrenciler tarafından sıklıkla ne anlama geldiği merak edilir. Biz de bu yazımızda “Viskozite nedir? Viskozite artarsa ne olur?” sorularının cevabını arayacak ve merakınızı gidermeye çalışacağız. Konuya dair detaylı bilgilere erişebilmek için yazımızı incelemeye devam edebilirsiniz. Keyifli okumalar…
Viskozite Nedir?
Viskozite, dilimize “akmazlık” olarak geçmiş olan bir terimdir. Sıvı veya gaz haline bulunan maddelerin akışkanlığa karşı iç direnç oluşturarak karşı çıkmaları anlamına gelmektedir. Viskozite seviyesi yükseldikçe “ağdalı” olarak nitelendirilmeye başladıkları da bilinmektedir. Bu ayrışmanın nedeni, her maddenin belirli bir akışkanlık değerinin olmasıdır. Dışarıdan yapılan müdahalelerin her biri doğal değerine etki edeceğinden olumsuz bazı durumlar yaşanabilir. Çünkü akışkanlar haricindeki tüm gerçek akışkanlar, yüzey gerilimine karşı bir direnç oluşturur. Fakat yüzey gerilimine karşı direnç geliştirmeyen akışkanların da var olduğu söylenebilir. Bunlar da “ideal akışkan” olarak adlandırılmaktadır.
Daha anlaşılır olması adına bir örnekle açıklamamız gerekirse sıvı bir madde olarak su düşük veya ince bir viskozite değerine sahiptir. Tam tersi durumda ise örneğin bal, kalın ve yüksek bir viskozite değerine sahiptir.
Viskozite Nasıl Ölçülür?
Viskozite değerinin ölçümü için belirli bir formülasyon vardır. Viskozite değeri, Newton’un akışkanlık denklemini takiben bulunmaktadır. Çünkü Newton yasasına göre su ve gazların büyük bir çoğunluğu bu yasaya uyum sağlamaktadır. Bu nedenle de Newtonyen akışkanlar olarak bilinmektedirler. Formülü ise şu şekildedir:
- F / A= n(dv / dr)
Formülde yer alan değerlerin karşılığı ise F (kuvvet) ve A (alan) demektir. Dolayısıyla formül kuvvet bölü alan anlamını taşımaktadır. dv bölünmüş iken dr sıvının hareket hızını temsil etmektedir. n ise sabit bir ölçüm değerini ifade etmektedir.
Viskozitenin genellikle ortalama bir değerde ölçüldüğü bilinir. Bu da 25 °C’dir. Fakat bazı akışkanlar geniş bir yüzey gerilimi aralığında sabit kalırken; bazıları kalamamaktadır. Viskozitesi sabit olmayan bu akışkanlara da Newtonyen olmayan akışkanlar denmektedir.
Viskozite Artarsa Ne Olur?
Viskozitenin artışı maddenin türüne ve koşullara göre değişiklik göstermektedir. Temelde viskoziteyi etkileyen üç madde sayılabilir. Bunlar; moleküller arası kuvvet, sıcaklık ve molekülün kütlesidir. Moleküller arası kuvvet arttıkça daha az olan maddelere oranla viskozite yükselir. Çünkü moleküller arası etkileşim arttıkça ayrılmaları zorlaşır ve sonucunda viskozite artar. Benzer şekilde molekül kütlesi arttıkça da viskozitenin arttığı gözlemlenir. Son olarak ise en fazla karşılaşılan değere, yani sıcaklığa bakmakta fayda vardır. Sıcaklık arttıkça viskozite azalmaktadır. Çünkü sıcaklıkla birlikte moleküllerin çekim kuvveti azalacak ve buna oranla viskozite düşecektir.
En basitinden sıcaklık değişkenine bir örnek vermemiz gerekirse buzdolabına koyulan bir balın sıcaklığı düşecek ve ürün katılaşacaktır. Bu da viskozitenin artmasına neden olmaktadır. Fakat buzdolabından çıkarıldığında sıcaklığın etkisiyle direnç geliştiremeyen balın, viskozite oranının azaldığı gözlemlenir.
Son olarak akmazlık üzerinde direkt olarak etkili olduğu söylenemese de basınçtan söz edilmelidir. Viskozite basınçtan bağımsız bir değer de olsa çok yüksek basınçlar altında maddelerin yoğunluğu arttığı için viskozitenin de arttığı bilinmektedir.
Viskozite ve Günlük Hayatta Kullanımı
Birçok bilimsel konuda olduğu gibi viskozitenin de günlük hayatta sıklıkla kullanıldığı bilinmemektedir. Oysaki pek çok alanda viskozite ile karşılaşılmaktadır. Şimdi kısaca günlük hayatta nerelerde kullanıldığına göz atalım. Buna göre:
- Cam sanayisinde şişeleme işleminin daha kolay ve hızlı tamamlanabilmesi için kullanılır.
- Yol çalışmaları esnasında asfalt dökümünün ardından ziftin yayılmasına yardımcı olur.
- Evde bal ve reçel gibi gıdaların daha kolay tüketilmesi ve ekmeğe sürülmelerinin kolaylaşması için kullanılır.
- Araçların yağlama işlemi yapılırken kullanılır. Yağ tüketim oranlarını ve sıcak soğuk havalarda araçların rahat çalıştırılmasını mümkün kılar.
- Motorda ısınan yağın akışkanlık kazanmasını sağlar.
- Boyaların duvar benzeri yüzeylere daha kolay yayılmasını sağlar.
- Yemek pişirmede, besinlerin hazırlanma sürecinde ve sunum aşamasında kullanılır.
- İlaç sanayisinde kanın pıhtılaşmasını kontrol altına almak için kullanılır.
- İmalat sanayisinde ekipmanlarının sorunsuz çalışmaları için yapılan yağlama işlemlerinde kullanılır.
Özetle viskozite, çeşitli bilim dallarında kullanılan ve maddenin akışkanlığa karşı gösterdiği iç direnci ifade eden bir kavramdır. Sıcaklık başta olmak üzere çeşitli uyaranlarla birlikte değeri artmakta veya düşmektedir. Her iki ihtimalde de günlük hayatımızda önemli bir yere sahiptir ve biz farkında olmasak dahi düzenli olarak karşımıza çıkmaktadır. Öyle ki hem günlük kullanımı hem de bilimsel nitelikleri açısından çok önemli olduğu rahatlıkla söylenebilir.