Contenuto
- Due tipi di viscosità
- Misurare la viscosità
- La gravità specifica semplifica la conversione
- Qualche esempio
La viscosità è un parametro importante nella fluidodinamica - così importante che gli scienziati che lavorano nel campo definiscono due tipi diversi, ognuno con le proprie unità. Un'unità comune per misurare la viscosità dinamica è il bilanciamento (P), che è pari a 1 grammo per centimetro-secondo. Un'unità corrispondente per la viscosità cinematica è lo stoke (St), che equivale a 1 centimetro2 al secondo. Entrambe le unità sono grandi e, per scopi pratici, è più comune usare il centipoise (cP) e il centistoke (cSt), che sono pari a un centesimo dell'unità corrispondente corrispondente. Un modo semplice per convertire da viscosità cinematica a dinamica è moltiplicare il valore in centistoke per il peso specifico del liquido per ottenere il valore corrispondente in centopiedi.
Due tipi di viscosità
La definizione di viscosità dinamica - o assoluta - è la forza tangenziale per unità di area necessaria per spostare un piano orizzontale di un fluido rispetto a un altro piano a una velocità unitaria mantenendo una distanza unitaria tra i piani. In altre parole, è una misura della resistenza interna dei fluidi al flusso. Chiunque abbia provato a muovere un coltello attraverso la melassa sa che ha una viscosità dinamica superiore all'acqua.
La viscosità cinematica è definita come il rapporto tra viscosità dinamica e densità. Due fluidi con la stessa viscosità dinamica possono avere valori molto diversi per la viscosità cinematica, a seconda della loro densità.
Misurare la viscosità
Per misurare la viscosità dinamica, è necessario applicare un tipo di forza esterna nota. Un modo comune per misurare questa quantità è ruotare una sonda nel liquido e misurare la quantità di coppia, o forza di rotazione, necessaria per spostare la sonda a una determinata velocità. Poiché la viscosità cinematica non dipende dal movimento o da una forza esterna diversa dalla forza di gravità, un modo comune per misurarlo è consentire al fluido di fluire attraverso un tubo capillare calibrato.
Quando si misura la viscosità dinamica e cinematica, è importante tenere conto della temperatura, poiché la viscosità varia con la temperatura.
La gravità specifica semplifica la conversione
Il peso specifico di un fluido, gas o solido è la sua densità divisa per la densità dell'acqua. Poiché l'acqua ha una densità di 1 g / cm3 (1g / ml), il peso specifico è un valore senza dimensioni essenzialmente uguale alla densità. Questa scorciatoia rende più semplice tenere traccia delle unità durante la conversione da viscosità dinamica a cinematica e viceversa. Per qualsiasi fluido, la viscosità cinematica in centistoke X peso specifico = la viscosità dinamica in centopiedi. Se si esegue lo stesso calcolo utilizzando la densità anziché la gravità specifica, è necessario convertire la viscosità in centistoke in picchetti, moltiplicare per la densità del fluido in g / ml e convertire il risultato in equilibrio in centipoise.
Qualche esempio
Nel caso dell'acqua, la conversione tra centistoke e centipoise è facile perché l'acqua ha un peso specifico di 1. La viscosità cinematica dell'acqua a 70 gradi Fahrenheit (21 gradi Celsius) è 1 centistoke e la viscosità dinamica è 1 cententi.
A 68 gradi Fahrenheit (20 gradi Celsius), il miele ha una densità di 1,42 g / ml (peso specifico 1,42). La sua viscosità dinamica è di 10.000 cP, quindi la sua viscosità cinematica è di 10.000 cp / 1,42 = 7.042 cSt.