Obsah
Viskozita je dôležitým parametrom v dynamike tekutín - taká dôležitá, že vedci pracujúci v tejto oblasti definujú dva rôzne druhy, každý s vlastnými jednotkami. Bežnou jednotkou na meranie dynamickej viskozity je poise (P), ktorá sa rovná 1 gramu na centimeter sekundu. Zodpovedajúcou jednotkou pre kinematickú viskozitu je Stoke (St), čo je ekvivalent 1 centimetra2 za sekundu. Obidve jednotky sú veľké az praktických dôvodov sa častejšie používajú centipoise (cP) a centistoke (cSt), ktoré sa rovnajú jednej stotine zodpovedajúcej celej jednotky. Ľahký spôsob, ako previesť z kinematickej na dynamickú viskozitu, je vynásobiť hodnotu v centistokoch špecifickou hmotnosťou kvapaliny, aby sa získala zodpovedajúca hodnota v centipoise.
Dva druhy viskozity
Definícia dynamickej - alebo absolútnej - viskozity je tangenciálna sila na jednotku plochy, ktorá je potrebná na pohyb jednej horizontálnej roviny tekutiny vzhľadom k inej rovine pri jednotkovej rýchlosti pri zachovaní jednotkovej vzdialenosti medzi rovinami. Inými slovami, je to miera vnútorného odporu tekutín proti toku. Každý, kto sa pokúsil pohnúť nožom melasou, vie, že má vyššiu dynamickú viskozitu ako voda.
Kinematická viskozita je definovaná ako pomer dynamickej viskozity k hustote. Dve tekutiny s rovnakou dynamickou viskozitou môžu mať veľmi odlišné hodnoty kinematickej viskozity v závislosti od ich hustoty.
Meranie viskozity
Na meranie dynamickej viskozity sa musí použiť určitý typ známej vonkajšej sily. Bežným spôsobom na meranie tohto množstva je otáčanie sondy v kvapaline a meranie množstva krútiaceho momentu alebo rotačnej sily, ktoré sú potrebné na pohyb sondy pri určitej rýchlosti. Pretože kinematická viskozita nezávisí od pohybu alebo vonkajšej sily inej ako sila gravitácie, je bežným spôsobom merania tejto tekutiny umožnenie prietoku tekutiny kalibrovanou kapilárnou trubicou.
Pri meraní dynamickej a kinematickej viskozity je dôležité vziať do úvahy teplotu, pretože viskozita sa mení s teplotou.
Špecifická gravitácia uľahčuje prevod
Merná hmotnosť kvapaliny, plynu alebo tuhej látky je jej hustota delená hustotou vody. Pretože voda má hustotu 1 g / cm3 (1 g / ml), merná hmotnosť je bezrozmerná hodnota v podstate rovná hustote. Táto skratka uľahčuje sledovanie jednotiek pri prevode z dynamickej na kinematickú viskozitu a naopak. Kinematická viskozita v centistoke X špecifická hmotnosť akejkoľvek tekutiny = dynamická viskozita v centipoise. Ak urobíte rovnaký výpočet s použitím hustoty namiesto špecifickej hustoty, musíte previesť viskozitu v centistokoch na stoky, vynásobiť hustotou tekutiny vg / ml a výsledok previesť poise späť na centipoise.
Niekoľko príkladov
V prípade vody je konverzia medzi centistoke a centipoise jednoduchá, pretože voda má špecifickú hmotnosť 1. Kinematická viskozita vody pri 21 stupňov Celzia je 1 centistoke a dynamická viskozita je 1 centipoise.
Pri teplote 68 stupňov Celzia (20 stupňov Celzia) má med hustotu 1,42 g / ml (merná hmotnosť 1,42). Jeho dynamická viskozita je 10 000 cP, takže jej kinematická viskozita je 10 000 cp / 1,42 = 7 042 cSt.