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Die kinematische Viskosität einfach erklärt

Die kinematische Viskosität ist ein Fachbegriff aus der Physik, der - vereinfacht gesagt - die Zähflüssigkeit eines Fluids - also eines flüssigen oder zähflüssigen Stoffs - beschreibt.

Video von Galina Schlundt

In der Physik benutzt man häufig unzählige Fachbegriffe und viele Menschen versuchen vergebens, dabei noch den Überblick zu behalten. Dadurch, dass in der Schule und der Universität zudem häufig mehr Wert auf die Berechnungen und die Formeln gelegt wird, also auf das Verstehen dessen, was man da eigentlich berechnet, verstehen viele die Fachbegriffe erst recht nicht. Hier erfahren Sie, was die kinematische Viskosität bedeutet und wie man sie berechnet.

Das ist die kinematische Viskosität

  • Das Wort "Viskosität" kann mit der "Zähflüssigkeit" übersetzt werden und beschreibt, wie zähflüssig eine Flüssigkeit oder eine Suspension ist. Auch die Viskosität geschmolzener Stoffe ist oft Gegenstand physikalischer Beschreibungen.
  • Die kinematische Viskosität gibt an, wie groß die Reibungswiderstände innerhalb des Stoffes sind, das heißt in die Alltagssprache übersetzt in etwa, dass man angibt, inwieweit sich die Flüssigkeit dagegen sträubt, zu fließen.

So klappt die Berechnung

  • Die kinematische Viskosität kann berechnet werden, wenn man den Druck (p) kennt und die dynamische Viskosität, welche ein Maß für die Zähflüssigkeit darstellt.
  • Teilt man die dynamische Viskosität, welche in der Regel in der Einheit [kg/(m*s)] angegeben wird, durch den Druck (in [kg/m³]), errechnet man die kinematische Viskosität.
  • Die kinematische Viskosität erhält man also in der Einheit Quadratmeter pro Sekunde (m²/s).
  • Diese kinematische Viskosität wird unabhängig von der Temperatur ermittelt. Dies zeigt sich auch daran, dass weder in der Berechnung der dynamischen Viskosität noch in der der kinematischen Viskosität die Temperatur berücksichtigt werden muss.
  • Die dynamische Viskosität vD können Sie nach folgender Formel berechnen:
    vD = v0*e^(EA/R*T)
    v0 sei hierbei eine Materialkonstante. Des Weiteren benötigt man die eulersche Zahl e (2,71...), die Aktivierungsenergie EA, die allgemeine Gaskonstante R sowie die absolute Temperatur T.  Die Einheit von v wäre folglich [vD] = N*s/m2 bzw. kg/(m*s).
  • Haben Sie nun die einzelnen Parameter berechnet, können Sie die kinetische Viskosität vK nach oben genannter Beziehung berechnen: vK = vD/D. Nach dem Kürzen der Einheiten ergibt sich [vK] = m2/s als Einheit.

Redaktionstipp: Hilfreiche Videos

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