泊與斯托克斯換算器
使用以克每立方公分表示的流體密度,在以泊表示的動力黏度與以斯托克斯表示的運動黏度之間換算。
動力黏度與運動黏度
選擇換算方向,以相容的CGS單位輸入黏度與密度,即可立即換算。
關於泊與斯托克斯換算
泊與斯托克斯是公分-克-秒單位制中兩種相關但不同的黏度單位。動力黏度衡量流體抵抗剪切的能力,將剪應力與流體內產生的速度梯度連結起來。其CGS單位是泊,符號為P。運動黏度是動力黏度除以密度,描述相對於單位體積質量的動量擴散。其CGS單位是斯托克斯,符號為St。
密度以克每立方公分輸入時,這些單位可直接配合使用。一泊等於一克每公分秒,一斯托克斯等於一平方公分每秒。因此,以斯托克斯表示的運動黏度等於以泊表示的動力黏度除以以克每立方公分表示的密度。反過來,動力黏度等於運動黏度乘以密度。本計算器可進行任一方向的換算,不需額外單位係數。
密度不可或缺,因為泊與斯托克斯不是同一物性的兩個名稱。兩種流體即使動力黏度相同,只要密度不同,運動黏度也可能不同。反之,運動黏度相等的流體若密度不同,抵抗剪切的能力也可能不同。只有密度恰好為一克每立方公分時,換算數值才完全相等。水在一般條件下接近此密度,但其黏度仍會隨溫度明顯改變。
所有輸入物性應對應相同溫度與壓力。液體的黏度可能隨溫度上升而急遽下降,密度通常變化較小。氣體的黏度與密度反應方式不同,也可能對壓力敏感。將某個溫度的黏度與另一個溫度的密度混用,雖可得到數學上成立的商,卻不是物理上一致的流體性質。請盡可能使用同一來源、同一操作條件的資料。
泊與斯托克斯是相對較大的單位。工程資料常使用厘泊與厘斯托克斯,分別等於其基本單位的百分之一。厘泊或厘斯托克斯的數值必須先除以一百,才能當作泊或斯托克斯輸入。在SI單位制中,一泊等於 0.1 帕秒,一斯托克斯等於 0.0001 平方公尺每秒。將CGS資料與SI計算結合時,核對這些關係很有幫助。
當規格提供一種黏度,而計算需要另一種時,本換算器適用於潤滑、塗料、燃料、聚合物、製程流體與一般流體力學。它假設流體均勻且密度已知,不模擬非牛頓行為、剪切速率變化、混合物或不確定度。將結果用於設備設計或品質管制前,請保留符合來源資料的有效位數,並確認溫度、壓力、濃度及單位前綴。
泊與斯托克斯換算範例
以下範例說明密度如何改變兩種黏度量之間的關係。
| 輸入值 | 結果 | 說明 |
|---|---|---|
| 黏度 5 P,密度 0.8 g/cm³ | 6.25 St | 將動力黏度除以密度。 |
| 黏度 2.5 St,密度 1.2 g/cm³ | 3 P | 將運動黏度乘以密度。 |
| 黏度 1 P,密度 1 g/cm³ | 1 St | 密度為單位值時,兩者數值相等。 |
如何使用泊與斯托克斯換算器
- 選擇泊轉斯托克斯或斯托克斯轉泊。
- 依欄位標示的單位輸入已知動力黏度或運動黏度。
- 輸入相同溫度與壓力下的流體密度,單位為克每立方公分。
- 選取「換算黏度」,查看結果與所用關係式。
- 確認原始數值使用泊或斯托克斯,而非厘泊或厘斯托克斯。
泊與斯托克斯換算器常見問題
泊與斯托克斯有何不同?
泊用於表示動力黏度,也就是抵抗剪切的能力。斯托克斯用於表示運動黏度,即動力黏度除以密度。
為什麼需要密度?
動力黏度與運動黏度透過流體密度連結,因此兩者數值間沒有通用的固定係數。密度必須與黏度對應相同操作條件。
如何換算厘泊與厘斯托克斯?
厘泊除以一百得到泊,厘斯托克斯除以一百得到斯托克斯。在此完成換算後,若需要厘單位,再將基本單位結果乘以一百。
泊與斯托克斯和SI單位有何關係?
一泊等於 0.1 帕秒。一斯托克斯等於 0.0001 平方公尺每秒。
溫度會影響換算嗎?
代數關係不變,但黏度與密度都會隨溫度改變。使用相同溫度下量測或指定的數值,才能得到具有物理意義的結果。