Kalkulator lepkości wody

Oblicz dynamiczną i kinematyczną lepkość wody w zależności od temperatury. Wyniki w Pa·s, mPa·s, cP, cSt. Uwzględnia gęstość automatyczną lub ręczną.

Bezpieczne (SSL)

Przetwarzanie Lokalne

100% Darmowe

Przejdź do narzędzia

Instrukcja

1

Wprowadź dane
Wpisz treść, wklej tekst lub załaduj plik z dysku.
2

Kliknij przycisk
Narzędzie natychmiast przetworzy Twoje dane w przeglądarce.
3

Pobierz wynik
Skopiuj gotowy tekst lub zapisz plik na urządzeniu.

                                                function runTool() {

                                                  return "Wynik gotowy w 0.1s";

                                                }

Kalkulator Lepkości Wody

Oblicz lepkość dynamiczną i kinematyczną wody w zależności od temperatury.

Parametry cieczy

Temperatura wody (°C)

°C

0°C 100°C

Gęstość (ρ)

Auto (wg Temp.) Własna

ℹ

Wzór Andrade dla lepkości jest przybliżeniem. Dla celów laboratoryjnych sprawdź tabele normatywne.

Lepkość Dynamiczna (μ)

1,0017 cP

= 1.001749 mPa·s | = 0.001001749 Pa·s

Standardowa płynność

Lepkość Kinematyczna

1.0035 cSt

1.004E-6 m²/s

Gęstość

998.234 kg/m³

SG: 0.9982

20°C

Relacja do 20°C

x 1

Stosunek lepkości

🚀
Potencjał przepływu
1x
względem 20°C

Oceń to narzędzie:

5,0 / 5 · 1 ocena

Powiązane narzędzia

Inne narzędzia, które mogą Ci się przydać

Kalkulator lepkości wody – temperatura, gęstość i jednostki

To narzędzie oblicza lepkość dynamiczną i kinematyczną wody w funkcji temperatury. Korzysta z równania Andrade’a i automatycznie określa gęstość wody (ρ) lub pozwala użytkownikowi wprowadzić ją ręcznie. Wyniki prezentowane są w jednostkach Pa·s, mPa·s, cP, m²/s i cSt.

hydraulika termodynamika lepkość fizyka płynów ciecz techniczna

Dane wejściowe kalkulatora

Temperatura T [°C] – zakres 0–100°C
Tryb gęstości (rho_mode) – automatyczny lub ręczny
Gęstość ρ (opcjonalna) – jeśli wybrano tryb „manual”

Dla trybu auto kalkulator sam oblicza gęstość na podstawie empirycznego równania temperatury, dzięki czemu wylicza również lepkość kinematyczną.

Wzory używane w kalkulatorze

1. Równanie Andrade’a dla lepkości dynamicznej μ

μ = A · 10^(B / (T + 273.15 − C))

Parametry dla wody:
A = 2.414×10⁻⁵ Pa·s
B = 247.8 K
C = 140.0 K

2. Przybliżenie gęstości wody (tryb auto)

ρ(T) ≈ 999.84 + 6.79×10⁻²·T − 9.09×10⁻³·T² + 1.0×10⁻⁵·T³

Funkcja dopasowana do danych dla 0–100°C.

3. Lepkość kinematyczna ν

ν = μ / ρ

Wynik w m²/s konwertowany jest do centystokesów (cSt).

Jednostki wyniku

Wielkość	Jednostka SI	Jednostki pomocnicze
Lepkość dynamiczna μ	Pa·s	mPa·s, cP
Lepkość kinematyczna ν	m²/s	cSt
Gęstość ρ	kg/m³	-

Przykłady obliczeń

Przykład 1 – 20°C, tryb automatyczny

T = 20°C
ρ_mode = auto

μ = 1.002×10⁻³ Pa·s, ν = 1.003×10⁻⁶ m²/s (1.003 cSt). Wynik zgodny z tabelami fizycznymi.

Przykład 2 – 60°C, ręczna gęstość

T = 60°C
ρ_mode = manual
ρ_manual = 983 kg/m³

μ = 4.66×10⁻⁴ Pa·s, ν = 4.74×10⁻⁷ m²/s (0.474 cSt). Wzrost temperatury obniża lepkość cieczy.

Porównanie lepkości wody

Temperatura [°C]	μ [mPa·s]	ν [cSt]
0	1.79	1.79
10	1.31	1.31
20	1.00	1.00
40	0.65	0.66
60	0.47	0.48
80	0.36	0.37
100	0.28	0.29

Zastosowanie

Projektowanie wymienników ciepła i pomp
Analizy przepływu (Reynoldsa, straty tarcia)
Modelowanie układów hydraulicznych
Porównania cieczy technicznych

Jak działa kalkulator lepkości wody – mechanizm i kolejność obliczeń

Lepkość wody wynika z sieci wiązań wodorowych między cząsteczkami. Żeby jedna warstwa cieczy przesunęła się względem sąsiedniej, trzeba te wiązania chwilowo rozerwać, a im wyższa temperatura, tym więcej cząsteczek ma wystarczającą energię, by to zrobić. Skutek jest wykładniczy, nie liniowy: lepkość maleje szybko w niskich temperaturach, a powyżej kilkudziesięciu stopni zmiany stają się coraz łagodniejsze. Taki charakter zależności opisuje równanie typu Arrheniusa, w wersji trójparametrowej nazywane równaniem Andrade'a.

Kalkulator liczy w dwóch etapach. Najpierw zamienia temperaturę na skalę bezwzględną (dodaje 273,15), odejmuje stałą C i dzieli przez otrzymaną liczbę stałą B. Wynik traktuje jako wykładnik potęgi o podstawie 10, a następnie mnoży go przez stałą A wyrażoną w Pa·s. Stała B ma związek z energią aktywacji ruchu lepkiego, natomiast C nie jest żadną temperaturą fizyczną – to przesunięcie osi liczbowej, dobrane tak, aby trójparametrowe dopasowanie było możliwie dobre w przedziale 0–100 °C. Stała A ustala rząd wielkości wyniku.

Drugi etap to gęstość. W trybie automatycznym narzędzie wylicza ją z empirycznego wielomianu trzeciego stopnia, w którym każdy współczynnik odpowiada za inny fragment krzywej: wyraz stały daje gęstość w 0 °C, wyraz liniowy podnosi ją do maksimum w okolicy kilku stopni, a wyrazy kwadratowy i sześcienny odpowiadają za spadek przy wyższych temperaturach. Gdy gęstość jest podana ręcznie, kalkulator pomija wielomian i dzieli lepkość dynamiczną przez wartość użytkownika. Na końcu μ dzielone jest przez ρ i tak powstaje lepkość kinematyczna. Wszystkie jednostki pomocnicze wynikają z przeliczników dziesiętnych: 1 Pa·s = 1000 mPa·s = 1000 cP, a 1 cSt = 1 mm²/s = 10⁻⁶ m²/s, więc zamiana na centystokesy to przesunięcie przecinka, nie osobne obliczenie.

Przykład krok po kroku – woda w temperaturze 40 °C, tryb automatyczny

Ustawiamy temperaturę T = 40 °C i wybieramy tryb gęstości „auto”, więc ρ będzie liczone z wielomianu, a nie wpisywane ręcznie.
Przeliczamy temperaturę do Kelvinów: 40 + 273,15 = 313,15 K, a następnie odejmujemy stałą C: 313,15 − 140,0 = 173,15 K. Ta wartość trafia do mianownika wykładnika.
Dzielimy stałą B przez mianownik: 247,8 / 173,15 = 1,4311. To bezwymiarowy wykładnik potęgi.
Podnosimy 10 do tej potęgi i mnożymy przez stałą A: 10^1,4311 = 26,985, więc μ = 2,414 × 10⁻⁵ × 26,985 = 6,514 × 10⁻⁴ Pa·s.
Przeliczamy jednostki: 6,514 × 10⁻⁴ Pa·s to 0,6514 mPa·s, czyli dokładnie tyle samo w cP. Lepkość dynamiczna wynosi więc około 0,651 mPa·s.
Liczymy gęstość z wielomianu: 999,84 + 0,0679 × 40 − 0,00909 × 1600 + 0,00001 × 64000 = 988,65 kg/m³. Na koniec ν = μ / ρ = 6,514 × 10⁻⁴ / 988,65 = 6,589 × 10⁻⁷ m²/s, czyli 0,659 cSt.

Lepkość wody w wybranych temperaturach – wartości z równania Andrade'a i wielomianu gęstości

Temperatura [°C]	Lepkość dynamiczna μ [mPa·s]	Lepkość kinematyczna ν [cSt]
0	1,754	1,754
10	1,299	1,300
25	0,890	0,894
40	0,651	0,659
60	0,463	0,476
80	0,351	0,369
100	0,279	0,301

Jak korzystać z wyników – praktyczne wskazówki

Trzymaj się zakresu 0–100 °C. Poza nim równanie Andrade'a z tymi stałymi przestaje być wiarygodne, a woda w 0 °C i poniżej może już być lodem, więc wynik nie opisuje rzeczywistego układu.
Wybieraj tryb gęstości świadomie. Tryb automatyczny wystarcza do typowych obliczeń hydraulicznych, ale jeśli masz gęstość z pomiaru lub z tablic dla konkretnej temperatury, wpisz ją ręcznie – lepkość kinematyczna policzy się dokładniej.
Sprawdzaj jednostkę przed porównaniem z tabelą. 1 mPa·s to dokładnie 1 cP, a 1 cSt to 1 mm²/s. Najczęstszy błąd to zestawienie cP z cSt bez uwzględnienia gęstości – to dwie różne wielkości.
Zaokrąglaj do trzech cyfr znaczących. Trójparametrowe dopasowanie nie daje dokładności laboratoryjnej, więc zapis 0,6514 mPa·s sugeruje precyzję, której model nie zapewnia.
Pamiętaj, że ν zależy od gęstości. Błąd gęstości przenosi się wprost na lepkość kinematyczną, dlatego przy wynikach w cSt warto wiedzieć, skąd wzięto ρ.

Czego kalkulator nie uwzględnia

Przybliżenie gęstości zawodzi na krańcach zakresu. Wielomian jest dopasowany do przedziału 0–100 °C, ale przy najwyższych temperaturach zaniża gęstość coraz mocniej, a to bezpośrednio przekłada się na zawyżoną lepkość kinematyczną w cSt.
To model czystej wody pod ciśnieniem atmosferycznym. Zasolenie, cukier, alkohol, środki przeciwzamrożeniowe czy rozpuszczone gazy zmieniają zarówno lepkość, jak i gęstość, a kalkulator żadnego z tych dodatków nie uwzględnia.
Ciśnienie jest pomijane. W zakresie typowych ciśnień technicznych wpływ ciśnienia na lepkość wody jest niewielki, ale przy bardzo wysokich ciśnieniach lepkość wyraźnie rośnie i wynik przestaje być poprawny.
Dokładność równania jest ograniczona. Już samo dopasowanie wykładnicze odbiega nieco od wartości tablicowych, a odchylenia rosną w pobliżu 0 °C i 100 °C, gdzie woda zmienia stan skupienia lub gęstość osiąga ekstremum.

FAQ

Dlaczego lepkość maleje z temperaturą?

Wraz ze wzrostem temperatury maleją siły międzycząsteczkowe, co ułatwia przepływ cieczy i zmniejsza jej lepkość.

Czym różni się lepkość dynamiczna od kinematycznej?

Lepkość dynamiczna opisuje opór wewnętrzny cieczy, a kinematyczna uwzględnia również gęstość. ν = μ / ρ.

Jaką precyzję ma kalkulator?

Wyniki prezentowane z dokładnością 10⁻⁴ do 10⁻⁶ w zależności od jednostki, wystarczającą do zastosowań inżynierskich.

Jaka jest lepkość wody w 20 °C?

Około 1,002 × 10⁻³ Pa·s, czyli 1,002 mPa·s albo 1,002 cP. Lepkość kinematyczna wynosi wtedy około 1,00 cSt, a dokładna wartość zależy od przyjętej gęstości.

Czym różni się lepkość dynamiczna od kinematycznej?

Lepkość dynamiczna μ opisuje opór cieczy przy ścinaniu i ma jednostkę Pa·s (spotykaną też jako mPa·s i cP). Lepkość kinematyczna ν to μ podzielone przez gęstość; wyraża się ją w m²/s albo w centystokesach i mówi o tempie rozprzestrzeniania pędu w cieczy.

Jak przeliczyć cP na cSt?

Nie da się tego zrobić bez gęstości, bo ν = μ / ρ. Dla wody o gęstości bliskiej 1000 kg/m³ wartość liczbowa w cSt jest zbliżona do wartości w cP, ale w wyższych temperaturach gęstość maleje i obie liczby zaczynają się rozjeżdżać.

Czy lepkość wody zależy od ciśnienia?

Tak, ale słabo. W typowych warunkach technicznych zmiany są niewielkie i kalkulator ich nie uwzględnia. Dopiero przy bardzo wysokich ciśnieniach lepkość wody wyraźnie rośnie.

Dlaczego lepkość wody maleje wraz ze wzrostem temperatury?

Ponieważ ciepło rozrywa wiązania wodorowe między cząsteczkami, dzięki czemu warstwy cieczy łatwiej przesuwają się względem siebie. Woda zachowuje się tu jak większość cieczy, w odróżnieniu od gazów, których lepkość rośnie z temperaturą.

Podsumowanie

Kalkulator lepkości wody umożliwia szybkie i dokładne obliczenie wartości μ i ν w szerokim zakresie temperatur. Zastosowano równanie Andrade’a oraz funkcję gęstości dopasowaną empirycznie. Wyniki można bezpośrednio używać w obliczeniach Reynolds’a, strat ciśnienia czy projektach wymienników ciepła.