静粘度と動粘度

質問

自分はこの二つを簡単に以下のように理解しています。

静粘度：液体中にある物質の動きにくさを数値化したもの。
動粘度：液体自体の流動のしにくさを数値化したもの。

この静粘度（ｃP）を密度（kg/l）で割ると、動粘度（m^2/s）が算出されるわけですが、その概念が分かりません。
確かに計算すれば、m＾2/sが算出されますが、この値がどうして動粘度となるのでしょうか？

どなたか、ご教授ください。
よろしくお願いします。

回答No.2

komameneko229

単純な、水や油などのニュートン流体について簡単に述べます。

粘度も動粘度も、どちらも液体の動きにくさの指標です。
どんな力を加えたらどのくらいの速さで動くか（もしくは、どんな速さで動かしたらどんな抵抗力が働くか）の目安です。

粘度（絶対粘度や静粘度ともいう）とは、大雑把に言うと力＝比例定数×速度の比例定数です。
（ニュートンの粘性法則ではτ=μ(dv/dy)と表現され、このμが粘度です。）
ある速度で動かしたときにどの程度の抵抗が生じるかを示しています。

動粘度の定義は記載された通り、粘度÷密度ですが、たまたま次元を合わせたら妙な単位になったという程度の認識で構わないと思います。
結局、その物質の動きにくさを表していることには変わりありません。

細管粘度系など、細い管を自重（＝密度と関連のある体積力）で通過する時間と距離を計測することで粘度を算定する方法があります。
こういう重力を考慮する時に動粘度が用いられていることが多いです。計算式がすっきりするので。

長くなりましたが、最初に書いた通り単純な流体では物理的意味に違いはありません。

回答No.1

drmuraberg

動粘度と粘度（絶対粘度または静粘度）の解釈には色々な議論が有るようです。
粘度を「速度勾配に対してどれだけのせん断応力を生じるかを表す指標」
と言い、これに対して動粘度を「流体の動きにくさを表す指標」と言う解釈も
有るようです。
http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa1520033.html
ただ、「動粘度は、物質輸送における「質量の流れ」に着目した指標ですので、
その観点で捉えると、必ずしも感覚的な動きにくさとイコールにはなりません。」
という説明も有るようです。
http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa4637986.html

粘度を分子モデル等から計算するのは聞きますが、動粘度のモデル計算に
付いては、分野が違うためか、聞いたことが有りません。
これは、元々動粘度が現象論的にレイノルズ数Reの関連で導入されたからでは
ないでしょうか。
つまり、
Re = ρVd/μ = Vd/ν、　　動粘度ν≡粘度μ／密度ρと定義されています。
http://www.geocities.co.jp/WallStreet/2991/reynolds.html

定義ですから、νの意味を現象に合わせ統一的に解釈しようとすると感覚的に
合わないことも出てくるという事かと思います。

したがって、ご質問「確かに計算すれば、m＾2/sが算出されますが、この値がどうして
動粘度となるのでしょうか？」に対する回答は、残念ながら「そう定義してあるから」では
ないでしょうか。