Viscosité dynamique (absolue)

La viscosité (du latin viscum) peut être définie comme la résistance à l'écoulement, uniforme et sans turbulence, se produisant dans la masse d'une matière. La viscosité dynamique correspond à la contrainte de cisaillement qui accompagne l'existence d'un gradient de vitesse d'écoulement dans la matière.

Considérons deux couches de fluide contiguës distantes de Dz.
La force de frottement F qui s'exerce à la surface de séparation de ces deux couches s'oppose au glissement d'une couche sur l'autre.

Elle est donc proportionnelle,

Le facteur de proportionnalité h [Êta] est le coefficient de viscosité dynamique du fluide.

Unités : Dans le système international (SI), l'unité de viscosité dynamique est le Pascal seconde (Pa.s),
ou Poiseuille (Pl) : 1 Pl = 1 Pa.s (1 N.m²/s).

Autres unités (non légales) : on trouve encore des tables de valeurs numériques avec le coefficient de viscosité dans l'ancien système d'unités (CGS) : la Poise (Po) ou la centipoise (cPo).
Nota : 1 Pl = 10 Po = 1000 cPo.








La viscosité de produits industriels (huiles en particulier) est exprimée au moyen d'unités empiriques : degré ENGLER en Europe (et Redwood en Angleterre), degré Saybolt aux USA.

Fluides
h (Pa·s ou Pl)
Mercure (20°C)
1,554
Glycérol (20 °C)
environ 1.49
Huile d'olive (20 °C)
environ 0.1
Eau (0 °C)
1,787.10-3
Ethanol (20°C)
1,20.10-3
Eau (20 °C)
1,002.10-3
Benzène (20 °C)
0,625.10-3
Eau (100 °C)
0,282.10-3
H2 (20 °C)
0,86.10-5
O2(20 °C)
1,95.10-5
Air (20°C)
18,5.10-6
(à pression atmosphérique)

NB : L'huile d'olive est donc 100 fois plus visqueuse que l'eau (à 20°C).

 

Influence de la température et de la pression.
La viscosité des liquides augmente beaucoup lorsque la température diminue.
Ainsi (à P atmos.), si à 10°C h =1,307.10-3 , à -9,30°C elle est de 2,549.10-3 (soit presque le double). Par ailleurs, on a une augmentation de la viscosité avec la pression.




Variation pour l'eau pure ( Poiseuille x 103 ou cPo) :


(à pression atmosphérique)

>>> Télécharger le fichier des valeurs (pdf, 29 ko).

NB : contrairement à celle des liquides, la viscosité des gaz augmente avec la température.

< Calcul viscosité dynamique de l'eau pure = f[T] >>> page interne >

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Nota : l'inverse de la viscosité dynamique est la fluidité (ou viscosité réciproque), qui est la capacité d'un fluide à s'écouler sans résistance.
Dans le système CGS, la fluidité s'exprime en rhé. La
superfluidité (>page interne) est un état de la matière dans lequel celle-ci se comporte comme un fluide dépourvu de toute viscosité.


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Sources : Handbook of Chemistry and Physics - 65th (1985)
Lien :
Académie de Nancy-Metz