Vâscozitatea este un parametru important în dinamica fluidelor - atât de important încât oamenii de știință care lucrează în domeniu definesc două tipuri diferite, fiecare cu propriile unități. O unitate comună pentru măsurarea vâscozității dinamice este echilibrul (P), care este egal cu 1 gram pe centimetru-secundă. O unitate corespunzătoare pentru vâscozitatea cinematică este stoke (St), care este echivalent cu 1 centimetru2 pe secunda. Ambele unități sunt mari și, în scopuri practice, este mai obișnuit să folosiți centipoise (cP) și centistoke (cSt), care sunt egale cu o sutime din întreaga unitate corespunzătoare. O modalitate ușoară de a converti de la viscozitatea cinematică la cea dinamică este de a multiplica valoarea în centistoke cu greutatea specifică a lichidului pentru a obține valoarea corespunzătoare în centipoise.
Două tipuri de viscozitate
Definiția vâscozității dinamice - sau absolute - este forța tangențială pe unitate de suprafață necesară pentru a muta una plan orizontal al unui fluid în raport cu un alt plan la o viteză unitară menținând în același timp o distanță unitară între avioanele. Cu alte cuvinte, este o măsură a rezistenței interne a fluidului la curgere. Oricine a încercat să mute un cuțit prin melasă știe că are o vâscozitate dinamică mai mare decât apa.
Vâscozitatea cinematică este definită ca raportul dintre vâscozitatea dinamică și densitatea. Două fluide cu aceeași vâscozitate dinamică pot avea valori foarte diferite pentru vâscozitatea cinematică, în funcție de densitatea lor.
Măsurarea vâscozității
Pentru a măsura vâscozitatea dinamică, trebuie aplicat un anumit tip de forță externă cunoscută. O modalitate obișnuită de a măsura această cantitate este de a roti o sondă în lichid și de a măsura cantitatea de cuplu, sau forța de rotație, necesară pentru a muta sonda la o anumită viteză. Deoarece vâscozitatea cinematică nu depinde de mișcare sau de o altă forță externă decât forța gravitațională, un mod obișnuit de a o măsura este de a permite fluidului să curgă printr-un tub capilar calibrat.
Când măsurați vâscozitatea dinamică și cinematică, este important să țineți cont de temperatură, deoarece vâscozitatea variază în funcție de temperatură.
Gravitatea specifică facilitează conversia
Greutatea specifică a unui fluid, gaz sau solid este densitatea sa împărțită la densitatea apei. Deoarece apa are o densitate de 1 g / cm3 (1g / ml), greutatea specifică este o valoare adimensională, în esență, egală cu densitatea. Această comandă rapidă facilitează urmărirea unităților la conversia de la vâscozitatea dinamică la cea cinematică și invers. Pentru orice fluid, vâscozitatea cinematică în centistoke X greutate specifică = vâscozitatea dinamică în centipoise. Dacă faceți același calcul folosind densitatea în loc de greutatea specifică, trebuie să convertiți vâscozitatea în centistokes în stokes, înmulțiți cu densitatea fluidului în g / ml și convertiți rezultatul în echilibru înapoi la centipoise.
Cateva exemple
În cazul apei, conversia între centistoke și centipoise este ușoară, deoarece apa are o greutate specifică de 1. Vâscozitatea cinematică a apei la 70 grade Fahrenheit (21 grade Celsius) este de 1 centistoke, iar vâscozitatea dinamică este de 1 centipoise.
La 68 de grade Fahrenheit (20 grade Celsius), mierea are o densitate de 1,42 g / ml (greutate specifică 1,42). Vâscozitatea sa dinamică este de 10.000 cP, deci vâscozitatea cinematică este de 10.000 cp /1,42 = 7,042 cSt.