Kaj je kinematična viskoznost?

Kinematična viskoznost je lastnost tekočin in plinov, ki predstavlja, kako lahko dana snov teče. V praksi je tesno povezano s tem, kako debela je snov. Absolutna in kinematična viskoznost se spreminjata glede na temperaturo.

Za pridobitev kinematične viskoznosti se absolutna viskoznost snovi deli z njeno gostoto. Kinematično viskoznost je predstavljena z grško črko nu, ki je podobna “v”; absolutna viskoznost je predstavljena z mu, ki spominja na “u”; gostota pa je predstavljena z rho, ki spominja na »p«. Enačba je torej v = u/p.

Absolutna viskoznost, imenovana tudi dinamična viskoznost, meri odpornost snovi proti toku. Določi se eksperimentalno s stiskanjem tekočine ali plina med dve plošči in uporabo znane količine pritiska za premikanje zgornje plošče – dinamična viskoznost je odvisna od tlaka, časa, v katerem je bil uporabljen, in razdalje, na kateri se je plošča premaknila v tem čas. Dinamična ali absolutna viskoznost temelji na enotah pascal-sekund (Pa*s) po mednarodnem sistemu enot (SI), kar pomeni, da se bo plošča premaknila na enako razdaljo, če se za 1 sekundo uporabi tlak 1 Pa. razdalja med obema ploščama. Centipoise (cP) je tudi običajna enota za dinamično viskoznost – 1 cP je viskoznost vode pri sobni temperaturi. Imperijalne enote, funt-sekunde na kvadratni čevelj (lb*s/ft^2), se uporabljajo zelo redko.

Gostota meri maso snovi glede na njeno prostornino, kar pomeni, da ima enote mase na prostornino. Enote so kg/m^3 v enotah SI ali polži/ft^3 v imperskih enotah. Gostoto je mogoče razumeti tako, da jo primerjamo s težo – kos gostejšega materiala bo tehtal več kot kos enake velikosti manj gostega materiala.

Ker je kinematična viskoznost dinamična viskoznost, deljena z gostoto, ima enote kvadratnih metrov na sekundo (m^2/s) v sistemu SI ali kvadratnih metrov na sekundo (ft^2/s) v imperialnem sistemu. Kar zadeva absolutno viskoznost, se imperialne enote skoraj nikoli ne uporabljajo. Centistokes (cSt) so običajno uporabljene enote – en cSt je kinematična viskoznost vode pri približno sobni temperaturi. En cSt je enak 10^-6 m^2/s.

Toplota vpliva na lastnosti materiala, zato se obe vrsti viskoznosti pri višjih temperaturah spreminjata. Ko se tekočina segreje, lažje teče in tako se viskoznost zmanjša. Kinematična viskoznost je nekoliko manj prizadeta kot absolutna viskoznost, saj toplota zmanjša tudi gostoto, ker se molekule med segrevanjem snovi premikajo dlje narazen. Viskoznost plinov se poveča pri višjih temperaturah – ko se plin širi, izvaja večji pritisk na ploščo, zaradi česar je težje premikati.