Lepkość kinematyczna a dynamiczna
Lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna to dwa ważne pojęcia omawiane w dynamice płynów. Te dwie koncepcje mają różnorodne zastosowania w dziedzinach takich jak dynamika płynów, mechanika płynów, aerodynamika, chemia, a nawet nauki medyczne. Dobre zrozumienie pojęć lepkości dynamicznej i lepkości kinematycznej jest wymagane, aby osiągnąć sukces w powyższych dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym są lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna, ich definicje, zastosowania lepkości dynamicznej i kinematycznej, podobieństwa i wreszcie różnice między lepkością kinematyczną a lepkością dynamiczną.
Co to jest lepkość dynamiczna?
Aby zrozumieć pojęcie lepkości dynamicznej, wymagana jest ogólna idea w dziedzinie lepkości. Lepkość definiuje się jako miarę oporu płynu, który jest odkształcany, przez naprężenie ścinające lub naprężenie rozciągające. Mówiąc bardziej potocznie, lepkość to „tarcie wewnętrzne” płynu. Jest również określany jako grubość płynu. Lepkość to po prostu tarcie między dwiema warstwami płynu, gdy dwie warstwy poruszają się względem siebie. Sir Isaac Newton był pionierem w mechanice płynów. Postulował, że dla płynu newtonowskiego naprężenie ścinające między warstwami jest proporcjonalne do gradientu prędkości w kierunku prostopadłym do warstw. Stosowana tutaj stała proporcjonalna (współczynnik proporcjonalności) to lepkość płynu. Lepkość jest zwykle oznaczana grecką literą „µ”. Lepkość płynu można zmierzyć za pomocą lepkościomierzy i reometrów. Jednostką lepkości jest Pascal-sekunda (lub Nm-2s). System cgs używa jednostki „Poise”, nazwanej na cześć Jean Louis Marie Poiseuille, do pomiaru lepkości. Lepkość dynamiczna jest również znana jako lepkość bezwzględna. Lepkość dynamiczna to ogólny pomiar lepkości stosowany w większości obliczeń. Jest to oznaczone jako µ lub ɳ. Jednostką lepkości dynamicznej w układzie SI jest paskalosekunda. Jeżeli płyn o lepkości 1 Pascal sekundy zostanie umieszczony pomiędzy dwiema płytkami, a jedna płytka zostanie odepchnięta na boki z naprężeniem ścinającym 1 Pascal, przemieści się on na odległość równą grubości warstwy między płytami w ciągu 1 sekundy.
Co to jest lepkość kinematyczna?
W niektórych przypadkach siła bezwładności płynu jest również istotna w odniesieniu do pomiaru lepkości. Siła bezwładności płynu zależy od gęstości płynu. W związku z tym zdefiniowano nowy termin zwany lepkością kinematyczną, aby ułatwić takie obliczenia. Lepkość kinematyczna jest definiowana jako stosunek lepkości dynamicznej do gęstości płynu. Lepkość kinematyczna określana jest terminem ν (grecka litera nu). Lepkość kinematyczna to metry do kwadratu podzielone przez sekundy. Jednostka „skok” jest również używana do pomiaru lepkości kinematycznej.
Jaka jest różnica między lepkością kinematyczną a lepkością dynamiczną?
• Lepkość dynamiczna jest niezależna od gęstości cieczy, ale lepkość kinematyczna zależy od gęstości cieczy.
• Lepkość kinematyczna jest równa lepkości dynamicznej podzielonej przez gęstość cieczy.
