Volumenviskosität

Physikalische Größe
Name	Volumenviskosität Zähigkeitskoeffizient
Formelzeichen	${\displaystyle \zeta ,\mu ',\mu _{\mathrm {b} },\eta _{\mathrm {V} },\nu ^{0},\xi }$
Größen- und Einheitensystem Einheit Dimension SI Pa·s M·L−1·T−1

Die Volumenviskosität, der Zähigkeitskoeffizient oder die zweite Viskosität bezeichnen die Viskosität von Fluiden bei Volumenänderungen. Bei einer endlichen Volumenänderung ist in einem Fluid mit gleichförmiger Temperaturverteilung die Volumenviskosität verantwortlich für die Energiedissipation.

In der Praxis kann bei einatomigen Gasen und nicht zu hohen Drücken von der Stokes’schen Hypothese ausgegangen werden, die ${\displaystyle \zeta =0}$ fordert. Auch bei angenommener Inkompressibilität kann die Volumenviskosität vernachlässigt werden. Auch eine von Null verschiedene Volumenviskosität führt unter Normalbedingungen nicht zu sehr auffälligen Effekten.

Einen nennenswerten Einfluss hat die Volumenviskosität jedoch in Flüssigkeiten mit Gasblasen, in Stoßwellen und bei der Schallausbreitung. Einige Fluide, insbesondere Kohlenstoffdioxid, besitzen Volumenviskositäten, die über tausend Mal größer sind als ihre Scherviskositäten, was in solchen Gasen einen Einfluss auf die hydrodynamische Grenzschicht bei Überschallströmungen hat. Die Volumenviskosität verdünnter, mehratomiger Gase spielt beim Eintritt in planetarische Atmosphären eine Rolle.

1. ↑ Hermann Schlichting, Klaus Gersten: Grenzschicht-Theorie. Springer, Berlin 1997, ISBN 978-3-662-07555-5, S. 69 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ Josef Meixner: Prinzipien der Thermodynamik und Statistik. In: S. Flügge (Hrsg.): Handbuch der Physik. Band III/2. Springer, 1959, ISBN 978-3-642-45912-2, S. 477 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
3. ↑ M. S. Cramer: Numerical estimates for the bulk viscosity of ideal gases. In: Physics of Fluids. Band 24, Juni 2012, doi:10.1063/1.4729611 (englisch). 
4. ↑ George Emanuel: Effect of bulk viscosity on a hypersonic boundary layer. In: Physics of Fluids. Band 4, 1992, doi:10.1063/1.858322 (englisch). 
5. ↑ G. Emanuel: Bulk viscosity of a dilute polyatomic gas. In: Physics of Fluids. Band 2, 1990, doi:10.1063/1.857813 (englisch).