Różnica między lepkością kinematyczną a dynamiczną

Lepkość kinematyczna a dynamiczna

Każdy rodzaj płynu ma różną odporność na odkształcenie. Miarą tej oporności jest lepkość. Lepkość wyraża odporność płynu na naprężenia rozciągające lub ścinające.

Mówiąc ogólnie, lepkość to rzadkość lub grubość płynu. Doskonałym tego przykładem jest różnica lepkości wody i miodu. Wodę uważa się za „cienką”, dlatego lepkość jest niższa. Z drugiej strony miód jest znacznie „gęsty” i jest płynem o wyższej lepkości.

Lepkość można również traktować jako miarę tarcia płynów, ponieważ opisuje ona również wewnętrzny opór przepływu płynu. Istnieją dwa sposoby zgłaszania lub pomiaru lepkości płynu. Może być wyrażony jako lepkość dynamiczna lub lepkość kinematyczna. Wielu jest zdezorientowanych między tymi dwoma typami ekspresji lepkości, a niektórzy nawet uważają je za jedno i to samo. W rzeczywistości są to dwa znacząco różne wyrażenia.

Lepkość dynamiczna, która jest również określana jako lepkość absolutna, lub po prostu lepkość, jest ilościowym wyrażeniem oporu płynu (ścinania). Dynamicy płynów, inżynierowie chemicy i inżynierowie mechanicy często uważają użycie greckiej litery mu (µ) za symbol oznaczający lepkość dynamiczną. Z drugiej strony chemicy i fizycy zwykle używają „n” jako symbolu.

Jego jednostka SI jest w sekundach pascal (Pa.s) lub N.m ^ -2.s. W przypadku cgs lepkość dynamiczna mieści się w jednostce zwanej „puszystą”, która pochodzi od imienia Jean Louis Marie Poiseuille. Jednak najczęstszym wyrażeniem jest centipoise (cP), który jest używany głównie w standardach ASTM.

Z drugiej strony lepkość kinematyczna jest stosunkiem siły lepkości do siły bezwładności. Siła bezwładności charakteryzuje się gęstością płynu (p). Lepkość kinematyczna symbolizowana jest grecką literą nu (v).

Lepkość kinematyczna jest matematycznie zdefiniowana jako:

v = µ / p

Dla jednostek SI wyraża się go jako m ^ 2 / s. Lepkość kinematyczna jest również wyrażana w skokach (St) lub centystoksach (ctsk lub cSt), dla jednostek cgs. Jego nazwa pochodzi od imienia George'a Gabriela Stokesa. Należy zauważyć, że woda (H2O) w 20 stopniach Celsjusza wynosi około 1 cSt.

Lepkość kinematyczna jest czasem nazywana dyfuzyjnością pędu, ponieważ ma tę samą jednostkę w porównaniu z dyfuzyjnością masy i dyfuzyjnością ciepła. Dlatego stosuje się go w liczbach bezwymiarowych, które porównują stosunek dyfuzyjności.

Streszczenie:

1. Lepkość dynamiczna jest ilościowym wyrażeniem odporności płynu na przepływ, podczas gdy lepkość kinematyczna jest stosunkiem siły lepkości płynu do siły bezwładności.

2. Lepkość dynamiczna jest symbolizowana przez „µ” lub „n”, podczas gdy lepkość kinematyczna jest matematycznie symbolizowana przez „v”.

3. W systemie jednostek cgs lepkość dynamiczna występuje w jednostce zwanej „puszystą”, która pochodzi od nazwiska Jean Louis Marie Poiseuille, natomiast lepkość kinematyczna wyrażana jest w „stokesach” (St) lub centystokach (ctsk lub cSt) , które zostały nazwane na cześć George'a Gabriela Stokesa.

4. Lepkość dynamiczna jest czasami określana jako lepkość absolutna lub po prostu lepkość, podczas gdy lepkość kinematyczna jest czasami nazywana dyfuzyjnością pędu.