Viskositet
Viskositet blir definert som et fluids (en gass eller en væskes) egenskap ved hvordan motsetningen av de forskjellige lag i fluidet beveger seg i forskjellige hastigheter. Det vil si hvor tyktflytende væsken er. Væskens motstand virker da som en spenning i strømretningen mellom lag som beveger seg i forhold til hverandre. SI-enheten for viskositet er pascalsekund (Pa·s), men centipoise er også mye brukt. 1 poise = 100 centipoise = 0,01 Pa·s. En lav viskositet gir tyntflytende væske, høy viskositet innebærer en tykk/seig konsistens.
Måleenheter
redigerDynamisk viskositet
redigerDet vanlige symbolet for dynamisk viskositet er den greske bokstaven μ (my).[1][2][3] Symbolet η brukes også blant kjemikere og fysikere og av organisasjonen IUPAC.[4]
SI-systemets måleenhet for dynamisk viskositet er pascalsekund (Pa·s), som er det samme som 1 N·s/m2 eller 1 kg/(m·s). Når et fluid blir plassert mellom to plater, og den ene platen skyves sideveis med en skjærspenning på én pascal vil den bevege seg en distanse like lang som tykkelsen av laget mellom platene i løpet av ett sekund. Vann ved 20 °C har en viskositet på 0,001002 Pa·s. I Frankrike har det vært gjort visse forsøk på å etablere poiseuille (Pl) som betegnelse for Pa·s, men uten at dette er blitt internasjonalt anerkjent.
CGS-systemets enhet for dynamisk viskositet er poise[5] (P), etter den franske fysikeren Jean Louis Marie Poiseuille. Dette uttrykkes vanligvis som en hundredels poise, centipoise (cP) som bl.a. brukes av den internasjonale standardiseringsorganisasjonen ASTM. Vann ved 20 °C har en viskositet på 1,0020 cP.
- 1 P = 0.1 Pa·s,
- 1 cP = 1 mPa·s = 0.001 Pa·s.
Kinematisk viskositet
redigerKinematisk viskositet angir forholdet mellom en væskes dynamiske viskositet og dens tetthet (densitet), altså hvor fort væsken sprer seg i forhold til dens masse når væsken helles utover en flate.
Den kinematiske viskositeten ν defineres som
- .
der μ er den dynamiske viskositeten og ρ er væskens densitet i kg/m3.[6]
Kinematisk viskositet angis vanligvis i enheten mm²/s også kalt centiStokes, forkortet cSt etter den irske fysikeren George Gabriel Stokes. Vann har en viskositet på 1 cSt ved 20,2 °C.
1 cSt = 10−6 m²/s = 1mm²/s
Bruk
redigerLava fra vulkaner er et eksempel på hvor beregninger av viskositet blir benyttet.
Viskositet er et viktig mål for motoroljer og smøreoljer, hvor oljeindustrien nå produserer syntetisk olje for å tilfredsstille de krav moderne motorer med høyt indre arbeidstrykk stiller.
Referanser
rediger- ^ Victor Lyle Streeter, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford Fluid Mechanics, McGraw-Hill, 1998 ISBN 0070625379
- ^ J. P. Holman Heat Transfer, McGraw-Hill, 2002 ISBN 0071226214
- ^ Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2007 ISBN 0471457280
- ^ IUPAC Gold Book, Definition of (dynamic) viscosity
- ^ «IUPAC definition of the Poise» (PDF). Arkivert fra originalen (PDF) 9. juni 2007. Besøkt 14. september 2010.
- ^ Henrik Alvarez (1997). Energiteknik. Lund: Marinlitteratur. ISBN 91-44-04510-7.