Die kinematische Viskosität ist eine Eigenschaft von Flüssigkeiten und Gasen, die angibt, wie leicht ein bestimmter Stoff fließen kann. In der Praxis hängt es eng damit zusammen, wie dick die Substanz ist. Sowohl die absolute als auch die kinematische Viskosität ändern sich mit der Temperatur.
Um die kinematische Viskosität zu erhalten, wird die absolute Viskosität eines Stoffes durch seine Dichte dividiert. Die kinematische Viskosität wird durch den griechischen Buchstaben nu dargestellt, der einem „v“ ähnelt; absolute Viskosität wird durch mu dargestellt, das einem „u“ ähnelt; und Dichte wird durch Rho dargestellt, das einem „p“ ähnelt. Die Gleichung lautet daher v = u/p.
Die absolute Viskosität, auch dynamische Viskosität genannt, misst den Fließwiderstand einer Substanz. Sie wird experimentell bestimmt, indem eine Flüssigkeit oder ein Gas zwischen zwei Platten eingelegt und ein bekannter Druck ausgeübt wird, um die obere Platte zu bewegen – die dynamische Viskosität hängt vom Druck, der Zeitdauer der Anwendung und der Entfernung ab, die sich die Platte in dieser bewegt hat Zeit. Die dynamische oder absolute Viskosität basiert auf dem Internationalen Einheitensystem (SI) von Pascal-Sekunden (Pa*s), was bedeutet, dass sich die Platte bei einem Druck von 1 Pa für 1 Sekunde um die gleiche Distanz wie Abstand zwischen den beiden Platten. Centipoise (cP) ist auch eine gängige Einheit für die dynamische Viskosität – 1 cP ist die Viskosität von Wasser bei Raumtemperatur. Die imperialen Einheiten Pfund-Sekunden pro Quadratfuß (lb*s/ft^2) werden sehr selten verwendet.
Die Dichte misst die Masse eines Stoffes im Verhältnis zu seinem Volumen, d. h. er hat Masseneinheiten pro Volumen. Die Einheiten sind kg/m^3 in SI-Einheiten oder Slugs/ft^3 in imperialen Einheiten. Die Dichte kann durch den Vergleich mit dem Gewicht verstanden werden – ein Stück eines dichteren Materials wiegt mehr als ein gleichgroßes Stück eines weniger dichten Materials.
Da die kinematische Viskosität die dynamische Viskosität dividiert durch die Dichte ist, hat sie die Einheiten Quadratmeter pro Sekunde (m^2/s) im SI-System oder Quadratfuß pro Sekunde (ft^2/s) im imperialen System. Was die absolute Viskosität angeht, werden die imperialen Einheiten fast nie verwendet. Centistokes (cSt) sind häufig verwendete Einheiten – ein cSt ist die kinematische Viskosität von Wasser bei etwa Raumtemperatur. Ein cSt entspricht 10^-6 m^2/s.
Wärme beeinflusst die Materialeigenschaften, daher ändern sich beide Arten der Viskosität bei höheren Temperaturen. Wenn eine Flüssigkeit erhitzt wird, fließt sie leichter und dadurch nimmt die Viskosität ab. Die kinematische Viskosität wird etwas weniger beeinflusst als die absolute Viskosität, da auch Wärme die Dichte verringert, da sich Moleküle beim Erhitzen einer Substanz weiter auseinander bewegen. Die Viskosität von Gasen nimmt bei höheren Temperaturen zu – wenn sich ein Gas ausdehnt, übt es mehr Druck auf die Platte aus, wodurch es schwieriger wird, sich zu bewegen.