Viscosidad 1

Viscosidad

En la animación, el fluidode abajo es más viscoso

que el de arriba.

La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida alas fuerzas de cohesión moleculares. Todos los fluidos conocidos presentan algo deviscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena paraciertas aplicaciones. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal.

La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento, se ha definido la viscosidadcomo la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Estaviscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinámica.Generalmente se representa por la letra griega .

Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se representapor . Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la viscosidad dinámicapor la densidad del fluído .[1]

Explicación de la viscosidad

Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo:una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en direcciónparalela a la mesa.) En este caso (a), el material sólido opone una resistencia a la fuerzaaplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su rigidez.

Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras,el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto delas adyacentes, tal como muestra la figura (c).

Viscosidad 2

Deformación de un sólido por la aplicación deuna fuerza tangencial.

En los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad. Es su pequeñamagnitud la que le confiere al fluido sus peculiares características; así, por ejemplo, si arrastramos la superficie de unlíquido con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar, las capas inferiores no se moverán o lo haránmucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial,mientras que las capas superiores fluyen con facilidad. Igualmente si revolvemos con una cuchara un recipientegrande con agua en el que hemos depositado pequeños trozos de corcho, observaremos que al revolver en el centrotambién se mueve la periferia y al revolver en la periferia también dan vueltas los trocitos de corcho del centro; denuevo, las capas cilíndricas de agua se mueven por efecto de la viscosidad, disminuyendo su velocidad a medida quenos alejamos de la cuchara.

Viscosidad 3

Ejemplo de la viscosidad de la leche y el agua.Líquidos con altas viscosidades no forman

salpicaduras.

Cabe señalar que la viscosidad sólo se manifiesta en fluidos enmovimiento, ya que cuando el fluido está en reposo adopta unaforma tal en la que no actúan las fuerzas tangenciales que nopuede resistir. Es por ello por lo que llenado un recipiente con unlíquido, la superficie del mismo permanece plana, es decir,perpendicular a la única fuerza que actúa en ese momento, lagravedad, sin existir por tanto componente tangencial alguna.

Si la viscosidad fuera muy grande, el rozamiento entre capasadyacentes lo sería también, lo que significa que éstas no podríanmoverse unas respecto de otras o lo harían muy poco, es decir,estaríamos ante un sólido. Si por el contrario la viscosidad fueracero, estaríamos ante un superfluido que presenta propiedadesnotables como escapar de los recipientes aunque no estén llenos(véase Helio-II).

La viscosidad es característica de todos los fluidos, tanto líquidoscomo gases, si bien, en este último caso su efecto suele serdespreciable, están más cerca de ser fluidos ideales.

Expresiones cuantitativas

Existen diversos modelos de viscosidad aplicables a sustancias quepresentan comportamientos viscosos de diferente tipo. El modelo otipo de fluido viscoso más sencillo de caracterizar es el fluidonewtoniano, que es un modelo lineal (entre el gradiente de velocidades y las tensiones tangenciales) pero tambiénexisten modelos no lineales con adelgazamiento o espesamiento por cortante o como los plásticos de Bingham.

Fluido newtoniano

Esquema que permite entender la resistencia al avance de una placahorizontal sobre la superficie de un fluido newtoniano.

En un fluido newtoniano la fuerza de resistenciaexperimentada por una placa que se mueve, avelocidad constante por la superficie de unfluido viene dada por:

donde:, fuerza cortante (paralela a la

velocidad).A\,, área de la superficie del sólido encontacto con el fluido.

, coeficiente de viscosidad dinámica., altura del nivel de fluido o distancia

entre la placa horizontal y el fondo delrecipiente que contiene al fluido.

Esta expresión se puede reescribir en términos de tensiones tangenciales sobre la placa como:

Viscosidad 4

donde es la velocidad del fluido.

Unidades

Medidas de la viscosidadLa viscosidad de un fluido puede medirse por un parámetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente deviscosidad o simplemente viscosidad:• Coeficiente de viscosidad dinámico, designado como η o μ. En unidades en el SI: [µ] = [Pa·s] = [kg·m-1·s-1] ;

otras unidades:1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pa·s] = [10-1 kg·s-1·m-1]

• Coeficiente de viscosidad cinemático, designado como ν, y que resulta ser igual al cociente entre el coeficientede viscosidad dinámica y la densidad del fluido. ν = μ/ρ. (En unidades en el SI: [ν] = [m2.s-1]. En el sistemacegesimal es el stokes (St).

Gas (a 0 °C): Viscosidad dinámica [μPa·s]

Hidrógeno 8,4

Aire 17,4

Xenón 21,2

Agua (20ºC) 1002

Referencias[1] «Flujo de Fluidos». Conceptos Generales. Universidad de Sevilla. (http:/ / ocwus. us. es/ arquitectura-e-ingenieria/ operaciones-basicas/

contenidos1/ tema3/ pagina_07. htm)

Bibliografía• Hatschek, Emil (1928). The Viscosity of Liquids. New York: Van Nostrand.• Massey, B. S.; A. J. Ward-Smith (2011). Mechanics of Fluids (Ninth edición). London; New York: Spon Press.

ISBN 9780415602600, ISBN 9780203835449. ISBN 9780415602594,. OCLC 690084654 (http:/ / worldcat. org/ oclc/690084654).

Enlaces externos• Tabla de conversión entre sistemas de viscosidad. (http:/ / widman. biz/ Seleccion/ metrico. html)• La tabla SAE J306 de clasificación de aceites de transmisiones y diferenciales. (http:/ / widman. biz/ Seleccion/

j306. html)• La tabla SAE J300 de clasificación de aceites de motores. (http:/ / widman. biz/ Seleccion/ j300. html)

Fuentes y contribuyentes del artículo 5

Fuentes y contribuyentes del artículoViscosidad  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=73375300  Contribuyentes: AVIADOR, Acratta, Alfredobi, Algoban, Almendro, Antonorsi, Antón Francho, Açipni-Lovrij,Biasoli, ChristianH, Cobalttempest, Comae, Creosota, Cyrax, Darckuslazcano, Davius, Diegusjaimes, Dodo, Dreitmen, EL Willy, Edje9907, Edmenb, Eduardosalg, El Bananero123456789,Elliniká, Emiduronte, Fedaro, Fonadier, Frei sein, Greek, HAPGFM, Heavy, Helmy oved, House, Humberto, Ingolll, Isha, JeanPaul1337, Jkbw, Jsanchezes, Juan carvacho, Jurgens, Leonpolanco,Lsaavedr, Lsg, Lucien leGrey, Maose, Matdrodes, MercurioMT, Mfenaux, Miss Manzana, Mnbvcxzasdfghjkl, Ortisa, Oscar ., Poco a poco, Pólux, Queninosta, Racso, Rafaelkelvin, Raulshc,Reformada, Ricardogpn, Ricardolw, Saul ip, Savh, SpeedyGonzalez, SuperBraulio13, Superzerocool, Technopat, Tesi1700, Tirithel, Tokvo, Tortillovsky, Travelour, UA31, UAwiki,Valenrora2000, Valentin estevanez navarro, Varano, Vic Fede, Vitamine, Wikiléptico, Will vm, Xoneca, Xuankar, 331 ediciones anónimas

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