ستوكس والتوازن كلاهما وحدات قياس تتعلق بلزوجة السوائل. اللزوجة هي قدرة السائل (السائل أو الغاز) على مقاومة التدفق تحت إجهاد القص المطبق. الهواء والماء لهما لزوجة منخفضة ويتدفقان بسهولة ، في حين أن العسل والزيت أكثر لزوجة ولديهما مقاومة أكبر للتدفق. تُعرَّف اللزوجة عادةً في شكلين: اللزوجة الديناميكية ، والتي تُقاس عادةً في حالة الاتزان ؛ واللزوجة الحركية ، وتقاس عادة في ستوكس. يعتبر التحويل من اللزوجة الديناميكية (الاتزان) إلى اللزوجة الحركية (ستوكس) أمرًا مباشرًا ، بشرط أن تؤخذ كثافة السائل في الاعتبار ، ويتم ذلك باستخدام الوحدات المناسبة.
حدد كثافة السوائل بالرجوع إلى جدول مرجعي قياسي أو كتيب. الكثافة هي مقياس كتلة السائل لكل وحدة حجم ، ويمكن أن تختلف باختلاف درجة الحرارة والضغط. على سبيل المثال ، عند الضغط المحيط القياسي ودرجة الحرارة ، تبلغ كثافة الهواء حوالي 1.229 كجم لكل متر مكعب. تبلغ كثافة الماء في الظروف القياسية حوالي 1000 كجم لكل متر مكعب.
استخدم الوحدات المناسبة. يعتمد كل من Stokes و poise على وحدات القياس المترية ، باستخدام نظام CGS (سنتيمتر ، جرام ، ثانية). تأكد من أن القيمة المستخدمة لكثافة السوائل هي أيضًا بالوحدات المترية ، وغالبًا ما تكون على شكل كجم لكل متر مكعب.
احسب اللزوجة على النحو التالي. اللزوجة الحركية (كما في ستوكس) تساوي اللزوجة الديناميكية (الاتزان) مقسومة على السائل الكثافة ، ثم مضروبة في عامل رقمي ، أ ، والذي يستخدم لحساب الاختلافات في وحدات القياس:
Stokes = A x Poise / (Fluid Density) حيث A = 1000 ، إذا تم قياس كثافة السوائل بالكيلو جرام لكل متر مكعب.
على سبيل المثال ، عند الضغط الجوي العادي ودرجة حرارة 15 درجة مئوية ، تكون اللزوجة الديناميكية للهواء تقريبًا 0.000173 اتزان. تبلغ كثافة الهواء في هذه الظروف حوالي 1.229 كجم لكل متر مكعب. وفقًا للصيغة الواردة أعلاه ، تكون اللزوجة الحركية للهواء
اللزوجة الحركية = 1000 × (0.000173 اتزان) / (1.229 كجم لكل متر مكعب) = 0.141 ستوكس
أي عند الضغط القياسي ودرجة الحرارة 15 درجة مئوية ، تكون اللزوجة الديناميكية للهواء تقريبًا 0.000173 اتزان ، واللزوجة الحركية للهواء تقارب 0.141 ستوكس.
تحذيرات
-
العامل أ الموضح في الصيغة أعلاه هو تصحيح يستخدم لحساب الفرق في الوحدات. قيمة 1000 الموضحة أعلاه صالحة فقط للحالات التي يتم فيها قياس كثافة السوائل بالكيلوجرام لكل متر مكعب. إذا تم استخدام وحدات أخرى للكثافة (مثل رطل لكل بوصة مكعبة) ، فلن تكون الصيغة الموضحة صالحة.
يتم الخلط بسهولة بين اللزوجة الحركية والديناميكية. عند استخدام جداول أو كتاب مرجعي للعثور على قيم اللزوجة ، تأكد من ملاحظة ما إذا كانت القيم المعروضة للزوجة الحركية أو الديناميكية.
تعتمد لزوجة وكثافة الغازات مثل الهواء بشدة على درجة الحرارة. تأكد من استشارة مصدر حسن السمعة لهذه القيم.