a viscosidade é uma propriedade fundamental do material quando se estuda o fluxo de fluido para qualquer aplicação. Os dois tipos mais comuns de viscosidade são dinâmicos e cinemáticos. A relação entre estas duas propriedades é bastante simples.
viscosidade dinâmica (também conhecida como viscosidade absoluta) é a medição da resistência interna do fluido ao fluxo, enquanto a viscosidade cinemática se refere à razão da viscosidade dinâmica à densidade., Com base na expressão acima, dois fluidos com as mesmas viscosidades dinâmicas podem ter viscosidades cinemáticas muito diferentes dependendo da densidade e vice-versa. Como resultado, apreender o significado físico dessas duas propriedades materiais pode nem sempre ser tão fácil.
simplificando, a viscosidade dinâmica fornece informações sobre a força necessária para fazer o fluxo do fluido a uma determinada taxa, enquanto que a viscosidade cinemática diz o quão rápido o fluido está em movimento quando uma força é aplicada.,
a resistência interna de um fluido ao fluxo (viscosidade dinâmica) implica que há uma força envolvida na deslocação de um fluido. Que a força (F) é proporcional a:
1) Taxa de Cisalhamento (SR)
2) Área de Superfície (Uma)
3) Viscosidade Dinâmica (η)
F = an×SR
Na expressão acima (lei de Newton da viscosidade), a viscosidade dinâmica funciona como a constante de proporcionalidade entre o estresse F/A e a taxa de deformação ou taxa de cisalhamento., Uma maneira alternativa de pensar sobre a viscosidade cinemática é perceber que ela tem unidades de difusividade . Por esta razão, a viscosidade cinemática é por vezes referida como difusividade do momento em analogia com difusividades térmicas e de massa. Neste sentido, a viscosidade dinâmica é uma propriedade mais fundamental, enquanto a viscosidade cinemática é derivada.
historicamente, os métodos de medição da viscosidade optaram pela viscosidade cinemática, uma vez que não envolve a medição de uma força. Na maioria dos viscometros “cinemáticos”, o fluxo de fluido é conduzido pela gravidade (g)., Estes métodos (tubos capilares, funis…) apenas medem o tempo que o fluido leva para fluir através de uma dada geometria. Os viscometros mais avançados dependem da medição da tensão de cisalhamento a uma dada taxa de cisalhamento. Isto permite uma caracterização muito mais completa da impressão digital de viscosidade (ou seja, viscosidade vs taxa de cisalhamento) de fluidos complexos não-Newtonianos.
Outra diferença entre essas duas propriedades é a singularidade de suas unidades., As unidades de viscosidade dinâmica são bem estabelecidas em mPa-s em unidades SI ou em cP (centipoises) equivalente em CGS. Por outro lado, as unidades de viscosidade cinemática mais comuns são cm2/s em unidades SI e cSt (centistokes) em CGS, mas também é medida em um número de unidades arbitrárias, dependendo da indústria ou aplicação. Tal é o caso de Saybolt Universal Seconds (SUS) na indústria petrolífera, onde o tempo necessário para 60 cm3 de fluxo de fluido para fluir através de um tubo calibrado a 38°C é usado como uma medição de viscosidade., Outro exemplo é o uso de” cups ” para medir o tempo que uma determinada amostra toma para fluir através de um funil de uma dada geometria. Estes métodos são frequentemente utilizados como índices de viscosidade, uma vez que não são ideais para obter resultados consistentes que podem ser compartilhados entre diferentes laboratórios.
então qual deles você deve usar? Se você está interessado na interação entre moléculas que podem ser interpretadas em termos de estresse mecânico, então a viscosidade dinâmica é mais apropriada., A viscosidade dinâmica permitirá estabelecer, por exemplo, o efeito que as mudanças de formulação têm em relação à interação molecular e viscosidade. Em contraste, a viscosidade cinemática tem sido o padrão nas indústrias petrolíferas por causa da simplicidade dos viscosímetros cinemáticos. Por esta razão, a viscosidade cinemática tem sido mais conveniente quando o interesse é o movimento do fluido e o campo da velocidade, uma vez que ele carrega a informação sobre a propagação do movimento por atrito., A tecnologia VROC® da RheoSense representa um novo paradigma em viscometria, permitindo medições rápidas e fáceis de viscosidade dinâmica que são simplesmente precisas™.
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