Hình 2. Mối quan hệ giữa ứng suất cắt và tốc độ biến dạng cắt.

Hình 2 là biểu diễn đồ họa của Phương trình 3 và chứng minh các hành vi khác nhau của chất rắn và chất lỏng dưới ứng suất cắt.

Độ nhớt được thể hiện bằng centipoise (Pa.s hoặc Ns/m²).

Trong nhiều bài toán liên quan đến chuyển động của chất lỏng, độ nhớt xuất hiện với mật độ ở dạng μ/p (không phụ thuộc vào lực) và thuận tiện khi sử dụng một thuật ngữ v duy nhất, được gọi là độ nhớt động học.

Giá trị của ν đối với dầu nặng có thể lên tới 900 x 10^-6m²/s, trong khi đối với nước, có độ nhớt tương đối thấp, chỉ là 1,14 x 10?m2/s ở 15° C. Độ nhớt động học của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng. Ở nhiệt độ phòng, độ nhớt động học của không khí gấp khoảng 13 lần độ nhớt động học của nước.

Sức căng bề mặt và mao dẫn

Ghi chú:

Sự gắn kết là sức hút mà các phân tử có cùng loại dành cho nhau.

Sự kết dính là lực hấp dẫn mà các phân tử không giống nhau có với nhau.

Sức căng bề mặt là tính chất vật lý cho phép một giọt nước được giữ lơ lửng tại vòi nước, một bình chứa chất lỏng hơi cao hơn vành bình nhưng không tràn ra ngoài hoặc một cây kim nổi trên bề mặt chất lỏng. Tất cả những hiện tượng này là do sự kết dính giữa các phân tử tại bề mặt của chất lỏng tiếp giáp với một chất lỏng hoặc khí không trộn lẫn khác. Giống như bề mặt bao gồm một màng đàn hồi, chịu ứng suất đồng đều, có xu hướng luôn co lại bề mặt. Do đó, chúng ta thấy rằng các bong bóng khí trong chất lỏng và các giọt hơi ẩm trong khí quyển có hình dạng gần giống hình cầu.

Lực căng bề mặt trên bất kỳ đường tưởng tượng nào tại một bề mặt tự do đều tỷ lệ thuận với độ dài của đường đó và tác động theo hướng vuông góc với đường đó. Sức căng bề mặt trên một đơn vị chiều dài được biểu thị bằng mN/m. Độ lớn của nó khá nhỏ, xấp xỉ 73 mN/m đối với nước tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ phòng. Có một sự giảm nhẹ trong sức căng bề mặtikhi nhiệt độ tăng dần.

Trong hầu hết các ứng dụng trong thủy lực, sức căng bề mặt không có nhiều ý nghĩa vì các lực liên quan thường không đáng kể khi so sánh với các lực thủy tĩnh và động. Sức căng bề mặt chỉ quan trọng khi có bề mặt tự do và kích thước ranh giới nhỏ. Do đó, trong trường hợp của các mô hình thủy lực, các hiệu ứng sức căng bề mặt, không có hậu quả trong nguyên mẫu, có thể ảnh hưởng đến hành vi dòng chảy trong mô hình và nguồn lỗi này trong mô phỏng phải được xem xét khi diễn giải kết quả.

Hiệu ứng sức căng bề mặt rất rõ rệt trong trường hợp các ống có lỗ nhỏ thông ra khí quyển. Chúng có thể có dạng ống áp kế trong phòng thí nghiệm hoặc các lỗ rỗng trong đất. Ví dụ, khi nhúng một ống thủy tinh nhỏ vào nước, người ta sẽ thấy nước dâng lên bên trong ống, như thể hiện trong Hình 3.

Bề mặt nước trong ống, hay còn gọi là meniscus, lõm lên trên. Hiện tượng này được gọi là mao dẫn, và tiếp xúc tiếp tuyến giữa nước và thủy tinh cho thấy lực kết dính bên trong của nước nhỏ hơn lực kết dính giữa nước và thủy tinh. Áp suất của nước bên trong ống tiếp giáp với bề mặt tự do nhỏ hơn áp suất khí quyển.