Ποια είναι η διαφορά μεταξύ δυναμικού και κινηματικού ιξώδους;

Το ιξώδες ενός υγρού είναι μια σημαντική φυσική ιδιότητα που επηρεάζει τη συμπεριφορά του υγρού καθώς ρέει. Τα πολύ παχύρρευστα υγρά είναι πιο ανθεκτικά στην παραμόρφωση λόγω τάσης και ρέουν λιγότερο εύκολα, ενώ τα λιγότερο παχύρρευστα υγρά ρέουν πιο εύκολα και είναι λιγότερο ανθεκτικά στις τάσεις. Οι δύο κύριοι τρόποι μέτρησης του ιξώδους είναι ως προς το δυναμικό και το κινηματικό ιξώδες. Αυτά τα μέτρα είναι αλληλένδετα, αλλά έχουν διαφορετικές εφαρμογές.

Το δυναμικό ιξώδες, που ονομάζεται επίσης απόλυτο ιξώδες, είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέτρηση. Μετρά την αντίσταση ενός ρευστού στη ροή — με άλλα λόγια, την εσωτερική τριβή του ρευστού ή πόσο εύκολα μπορεί να παραμορφωθεί υπό μηχανική καταπόνηση σε μια δεδομένη θερμοκρασία και πίεση. Ο τεχνικός ορισμός του δυναμικού ιξώδους είναι ο λόγος της διατμητικής τάσης προς την κλίση της ταχύτητας. Όταν ασκείται δύναμη κάθετα στην επιφάνεια ενός υγρού, αυτό παραμορφώνεται πλάγια ή ψαλιδίζεται. Η ευκολία ή η δυσκολία αυτής της παραμόρφωσης είναι το δυναμικό ιξώδες, που μερικές φορές αναφέρεται απλώς ως ιξώδες.

Το κινηματικό ιξώδες, αντίθετα, μετρά την αντίσταση του υγρού στη ροή παρουσία της βαρύτητας. Αυτό το μέτρο προκύπτει λαμβάνοντας το δυναμικό ιξώδες του υγρού και διαιρώντας το με την πυκνότητα του υγρού. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες του υγρού, τόσο λιγότερο εύκολα θα ρέει υπό τη δύναμη της βαρύτητας και τόσο μεγαλύτερο θα είναι το κινηματικό του ιξώδες.

Το δυναμικό και το κινηματικό ιξώδες εκφράζονται σε διαφορετικές μονάδες μέτρησης. Οι μονάδες μέτρησης του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (SI) για το δυναμικό ιξώδες είναι Pascal-second. Τα Pascals είναι μια μέτρηση της πίεσης – σε αυτήν την περίπτωση, η διατμητική τάση που εφαρμόζεται στο υγρό – ενώ τα δευτερόλεπτα μετρούν το χρόνο που χρειάζεται για να παραμορφωθεί. Το δυναμικό ιξώδες μπορεί επίσης να μετρηθεί με μια μονάδα που ονομάζεται poise, ένα άλλο μέτρο που σχετίζεται με την πίεση έναντι του χρόνου. Η κοινή μονάδα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του κινηματικού ιξώδους είναι οι στροφές, ή τετραγωνικά εκατοστά ανά δευτερόλεπτο, αν και μερικές φορές χρησιμοποιείται η μονάδα SI των τετραγωνικών μέτρων ανά δευτερόλεπτο.

Η χρήση αυτών των μετρήσεων είναι απαραίτητη για διάφορες εφαρμογές του πραγματικού κόσμου. Για παράδειγμα, είναι σημαντικό να διαμορφώσετε το χρώμα με ένα συγκεκριμένο δυναμικό ιξώδες για να διασφαλίσετε ότι μπορεί να αναμιχθεί και να εφαρμοστεί στο σωστό πάχος. Η μέτρηση του κινηματικού ιξώδους χρησιμοποιείται συχνότερα σε περιπτώσεις όπου ένα ρευστό πρέπει να ρέει μέσω ενός σωλήνα ή να λιπαίνει μηχανήματα, όπως σε έναν κινητήρα αυτοκινήτου.

Προϊόντα όπως το λάδι κινητήρα που υπόκεινται σε ποικίλες φυσικές συνθήκες πρέπει να έχουν συγκεκριμένο δυναμικό και κινηματικό ιξώδες για να συμπεριφέρονται σωστά. Το ιξώδες των ρευστών αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση. Για παράδειγμα, σε κρύο καιρό το λάδι πήζει και γίνεται πιο πυκνό, με αποτέλεσμα να ρέει λιγότερο εύκολα. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε τόσο τις αναλογίες δυναμικού όσο και κινηματικού ιξώδους σε αυτήν την κατάσταση για να προβλέψετε πώς θα συμπεριφέρεται το λάδι σε διαφορετικές θερμοκρασίες.