Jaka jest różnica między lepkością dynamiczną a lepkością kinematyczną?
Lepkość cieczy jest ważną właściwością fizyczną, która wpływa na zachowanie się cieczy podczas jej przepływu. Ciecze o dużej lepkości są bardziej odporne na odkształcanie pod wpływem naprężeń i płyną mniej, natomiast ciecze o niskiej lepkości płyną łatwiej i są mniej odporne na naprężenia. Dwa główne sposoby pomiaru lepkości to lepkość dynamiczna i kinematyczna. Środki te są ze sobą powiązane, ale mają różne zastosowania.
Lepkość dynamiczna, zwana także lepkością absolutną, jest najczęściej stosowanym pomiarem. Mierzy opór przepływu płynu - innymi słowy tarcie wewnętrzne płynu lub to, jak łatwo może się odkształcać pod wpływem naprężeń mechanicznych w danej temperaturze i ciśnieniu. Techniczna definicja lepkości dynamicznej to stosunek naprężenia ścinającego do gradientu prędkości. Gdy siła przyłożona jest prostopadle do powierzchni cieczy, odkształca się ona na boki lub tnie. Łatwość lub trudność tego odkształcenia polega na lepkości dynamicznej, czasami nazywanej po prostu lepkością.
Natomiast lepkość kinematyczna mierzy opór przepływu cieczy w obecności grawitacji. Miarę tę uzyskuje się, przyjmując lepkość dynamiczną cieczy i dzieląc ją przez gęstość cieczy. Im wyższa lepkość cieczy, tym łatwiej będzie płynąć pod wpływem siły grawitacji i tym wyższa będzie jej lepkość kinematyczna.
Lepkość dynamiczna i kinematyczna wyrażana jest w różnych jednostkach miary. Jednostkami miary lepkości dynamicznej Międzynarodowego Układu Jednostek (SI) są sekundy paskalowe. Paskale to pomiar ciśnienia - w tym przypadku naprężenia ścinającego przyłożonego do cieczy - podczas gdy sekundy mierzą czas potrzebny do odkształcenia. Lepkość dynamiczną można również zmierzyć za pomocą jednostki zwanej puise, kolejnej miary odnoszącej się do ciśnienia w funkcji czasu. Wspólną jednostką używaną do pomiaru lepkości kinematycznej są uderzenia lub centymetry kwadratowe na sekundę, chociaż czasami stosuje się jednostkę SI metrów kwadratowych na sekundę.
Zastosowanie dynamicznych i kinematycznych pomiarów lepkości jest niezbędne w różnych rzeczywistych zastosowaniach. Na przykład ważne jest, aby formułować farbę o określonej lepkości dynamicznej, aby zapewnić, że można ją mieszać i nakładać na odpowiednią grubość. Pomiar lepkości kinematycznej jest wykorzystywany częściej w przypadkach, gdy płyn musi przepływać przez rurę lub smarować maszynę, jak w silniku samochodowym.
Produkty takie jak olej silnikowy, które poddawane są zmiennym warunkom fizycznym, muszą mieć określoną lepkość dynamiczną i kinematyczną, aby mogły się prawidłowo zachowywać. Lepkość płynów zmienia się w zależności od temperatury i ciśnienia. Na przykład w chłodne dni olej gęstnieje i staje się gęstszy, co powoduje, że płynie gorzej. Ważne jest, aby znać zarówno stosunek lepkości dynamicznej, jak i kinematycznej w tej sytuacji, aby przewidzieć, jak zachowa się olej w różnych temperaturach.