La viscosità è una proprietà fondamentale dei fluidi che descrive la loro resistenza al flusso. Comprendere la differenza tra viscosità assoluta e viscosità cinematica è cruciale per vari settori, tra cui petrolio, chimica e trasformazione alimentare. Come principale fornitore di viscosimetro, incontriamo spesso domande su questi due tipi di viscosità. In questo post sul blog, approfondiremo i dettagli della viscosità assoluta e della viscosità cinematica, esploreremo il modo in cui vengono misurati usando un viscosimetro ed evidenzieranno le loro differenze chiave.
Cos'è la viscosità assoluta?
La viscosità assoluta, nota anche come viscosità dinamica, è una misura della resistenza interna di un fluido al flusso. Quantifica la forza necessaria per spostare uno strato di fluido rispetto a un altro a una determinata velocità. L'unità SI di viscosità assoluta è il secondo-secondo (PA · S), sebbene il centipoise (CP) sia comunemente usato in applicazioni pratiche. Un Pa · S è pari a 1000 cp.
Il concetto di viscosità assoluta può essere illustrato usando la legge di viscosità di Newton, che afferma che lo stress da taglio (τ) tra gli strati adiacenti di un fluido è direttamente proporzionale al gradiente di velocità (DU/DY) tra quegli strati. Matematicamente, può essere espresso come:
τ = µ * (tu/dy)
dove μ è la viscosità assoluta del fluido. Questa equazione mostra che maggiore è la viscosità assoluta, maggiore è lo stress da taglio richiesto per mantenere un determinato gradiente di velocità.
Cos'è la viscosità cinematica?
La viscosità cinematica è definita come il rapporto tra viscosità assoluta (μ) e densità (ρ) del fluido. È una misura della resistenza di un fluido al flusso sotto l'influenza della gravità. L'unità SI di viscosità cinematica è il metro quadrato al secondo (m²/s), ma l'unità più comunemente usata è la centistoke (CST). Uno m²/s è pari a 1.000.000 di CST.
La relazione tra viscosità cinematica (ν), viscosità assoluta (μ) e densità (ρ) è data dalla seguente equazione:
n = m / r
La viscosità cinematica fornisce informazioni sulla facilità con cui un fluido può fluire sotto il proprio peso. È particolarmente utile nelle applicazioni in cui la gravità svolge un ruolo significativo, come nel flusso di liquidi attraverso i tubi o nella lubrificazione dei macchinari.
Misurare la viscosità assoluta e cinematica con un viscosimetro
I viscutori sono strumenti utilizzati per misurare la viscosità dei fluidi. Esistono diversi tipi di viscometri disponibili, ciascuno in base a diversi principi di funzionamento. Alcuni tipi comuni includono viscutori rotazionali, viscutori capillari e viscutori a sfera di caduta.
Misurare la viscosità assoluta
I viscosimetri di rotazione sono comunemente usati per misurare la viscosità assoluta. Questi viscutori funzionano ruotando un mandrino o un bob nel fluido e misurando la coppia richiesta per mantenere una velocità di rotazione costante. La viscosità assoluta del fluido viene quindi calcolata in base alla coppia misurata e alla geometria del mandrino o del bob.
I viscutori capillari possono anche essere utilizzati per misurare la viscosità assoluta. In un viscosimetro capillare, il fluido è costretto a fluire attraverso uno stretto tubo capillare sotto una pressione nota. Viene misurato il tempo impiegato per il fluido attraverso una lunghezza specifica del tubo e la viscosità assoluta viene calcolata usando la legge di Poiseuille.
Misurare la viscosità cinematica
I viscosimetri capillari sono gli strumenti più utilizzati per misurare la viscosità cinematica. Il principio alla base dei viscosimetri capillari si basa sul fatto che il flusso di un fluido attraverso un tubo capillare è governato dall'equilibrio tra la forza gravitazionale e la forza viscosa.
In un tipico viscosimetro capillare, il fluido viene posto in un tubo capillare verticale e viene misurato il tempo impiegato per il flusso del fluido tra due punti marcati. La viscosità cinematica del fluido viene quindi calcolata usando la seguente equazione:
n = c * t
dove ν è la viscosità cinematica, C è la costante di viscosimetro (che dipende dalla geometria del tubo capillare) e T è il tempo di flusso.
Differenze chiave tra viscosità assoluta e cinematica
Significato fisico
La principale differenza tra viscosità assoluta e cinematica sta nel loro significato fisico. La viscosità assoluta misura la resistenza interna di un fluido al flusso, mentre la viscosità cinematica tiene conto della densità del fluido e ne misura la resistenza al flusso sotto l'influenza della gravità.
Unità di misurazione
La viscosità assoluta viene misurata in unità di Pascal-Second (PA · S) o Centipoise (CP), mentre la viscosità cinematica viene misurata in unità di metro quadrato al secondo (m²/s) o centistoke (CST).
Applicazioni
La viscosità assoluta è più rilevante nelle applicazioni in cui l'attrito interno del fluido è la preoccupazione principale, come nella formulazione di lubrificanti, vernici e adesivi. La viscosità cinematica, d'altra parte, è comunemente usata nelle applicazioni in cui il flusso del fluido sotto gravità è importante, come nell'industria petrolifera per misurare la viscosità di petrolio greggio e prodotti raffinati.
I nostri prodotti Viscometre
Come fornitore di viscosimetro, offriamo una vasta gamma di viscutori per misurare la viscosità sia assoluta che cinematica. Il nostro portafoglio di prodotti includeVISCOMETRO CINEMATICO semiautomatico,Viscometro cinematico intelligente, EVISCOMETRO DI INGLERE.
I nostri visometri cinematici semiautomatici sono progettati per una misurazione facile e accurata della viscosità cinematica. Presentano funzioni automatiche di controllo della temperatura e di temporizzazione, rendendole adatte all'uso in laboratori e ambientazioni industriali.
I viscutori cinematici intelligenti offrono funzionalità avanzate come display digitale, calcolo automatico della viscosità e archiviazione dei dati. Questi viscutori sono ideali per applicazioni ad alta precisione e laboratori di ricerca.
Il viscosimetro Engler è un tipo tradizionale di viscosimetro che viene comunemente usato nell'industria petrolifera. Misura la viscosità di un fluido rispetto alla viscosità dell'acqua a una temperatura specificata.
Conclusione
In conclusione, la viscosità assoluta e la viscosità cinematica sono due importanti proprietà dei fluidi che forniscono preziose informazioni sul loro comportamento di flusso. La viscosità assoluta misura la resistenza interna di un fluido al flusso, mentre la viscosità cinematica tiene conto della densità del fluido e ne misura la resistenza al flusso sotto l'influenza della gravità.
I viscoscemetri sono strumenti essenziali per misurare la viscosità sia assoluta che cinematica. Comprendendo le differenze tra questi due tipi di viscosità e scegliendo il viscosimetro appropriato per la tua applicazione, è possibile garantire misurazioni di viscosità accurate e affidabili.
Se hai bisogno di un viscosimetro per le tue esigenze di ricerca o di ricerca, ti invitiamo a contattarci per ulteriori informazioni. Il nostro team di esperti sarà felice di aiutarti a selezionare il viscosimetro giusto per i tuoi requisiti specifici e guidarti attraverso il processo di approvvigionamento.
Riferimenti
- ASTM D445 - Metodo di prova standard per la viscosità cinematica di liquidi trasparenti e opachi (e calcolo della viscosità dinamica)
- ASTM D2196 - Metodi di prova standard per le proprietà reologiche dei materiali non newtoniani per viscosimetro rotazionale
- Barnes, HA, Hutton, JF e Walters, K. (1989). Un'introduzione alla reologia. Elsevier Science Publishers.
