Hva er forskjellen mellom dynamisk og kinematisk viskositet?

Viskositeten til en væske er en viktig fysisk egenskap som påvirker væskens oppførsel når den flyter. Sterkt viskøse væsker er mer motstandsdyktige mot deformasjon ved belastning og strømmer mindre, mens mindre viskøse væsker flyter lettere og er mindre motstandsdyktige mot belastning. De to viktigste måtene å måle viskositet på er dynamisk og kinematisk viskositet. Disse tiltakene henger sammen, men har forskjellige bruksområder.

Dynamisk viskositet, også kalt absolutt viskositet, er den mest brukte målingen. Den måler en væskes motstand mot å strømme - med andre ord væskens indre friksjon, eller hvor lett den kan deformeres under mekanisk belastning ved en gitt temperatur og trykk. Den tekniske definisjonen av dynamisk viskositet er forholdet mellom skjærspenning og hastighetsgradient. Når kraft påføres vinkelrett på overflaten av en væske, deformeres den sideveis eller skjæres. Enkelheten eller vanskeligheten med denne deformasjonen er den dynamiske viskositeten, noen ganger bare referert til som viskositet.

Kinematisk viskositet måler derimot væskens motstand mot å strømme i nærvær av tyngdekraften. Dette tiltaket oppnås ved å ta væskens dynamiske viskositet og dele den med væskens densitet. Jo høyere væskens viskositet, desto mindre lett vil den flyte under tyngdekraften og jo høyere blir den kinematiske viskositeten.

Dynamisk og kinematisk viskositet kommer til uttrykk i forskjellige måleenheter. SI (International System of Units) måleenheter for dynamisk viskositet er pascal-sekunder. Pascals er et måling av trykk - i dette tilfellet skjærspenningen som påføres væsken - mens sekunder måler tiden det tar å deformeres. Dynamisk viskositet kan også måles med en enhet som kalles poise, et annet mål som angår trykk kontra tid. Den vanlige enheten som brukes til å måle kinematisk viskositet er stokes, eller kvadratcentimeter per sekund, selv om noen ganger brukes SI-enheten på kvadratmeter per sekund.

Bruken av dynamiske og kinematiske viskositetsmålinger er avgjørende for forskjellige applikasjoner i den virkelige verden. For eksempel er det viktig å formulere maling med en viss dynamisk viskositet for å sikre at den kan blandes og påføres i riktig tykkelse. Målingen av kinematisk viskositet brukes oftere i tilfeller hvor en væske må strømme gjennom et rør eller smøre maskiner, som i en bilmotor.

Produkter som motorolje som er utsatt for varierende fysiske forhold, må ha en spesifikk dynamisk og kinematisk viskositet for å oppføre seg riktig. Viskositeten til væsker endres basert på temperatur og trykk. For eksempel, i kaldt vær, blir oljen tykkere og blir tettere, og får den til å renne mindre lett. Det er viktig å vite både de dynamiske og kinematiske viskositetsforholdene i denne situasjonen for å forutsi hvordan oljen vil oppføre seg ved forskjellige temperaturer.