viscosidad pt 5

TEORIA: VISCOSIDAD
Puede decirse que la viscosidad es el rozamiento interno de un fluido. A causa de la viscosidad es necesario ejercer una fuerza para que una capa liquida deslice sobre otra, o para que una superficie deslice sobre otra de la cual la separa una cara del líquido. Tanto los líquidos como los gases presentan viscosidad aunque los primeros son mucho más viscosos. Al deducir lasecuaciones fundamentales del flujo viscoso, se verá que el problema es muy semejante al de la fatiga y deformación unitaria cortantes de un sólido.
La figura representa un tipo de aparato para medir la viscosidad de los líquidos.
(viscosímetro de searle).








Pueden sustituirse los cilindros por dos láminas como lo indica la siguiente figura:
La lámina inferior es fija, mientras que la superiorse mueve con velocidad constante .
Cuando se aplica una fatiga cortante a un sólido, su efecto es producir cierto desplazamiento del mismo.
La deformación unitaria cortante se define como la razón de este desplazamiento a la dimensión transversal (grosor de la capa de fluido entre las láminas, l=y), y dentro del límite de elasticidad la fatiga y la deformación unitaria cortantes, sonproporcionales.
En un fluido, por el contrario, la deformación unitaria cortante aumenta sin límite mientras se aplica la fatiga, y se encuentra experimentalmente que esta no es proporcional a la correspondiente deformación unitaria si no a su derivada respecto al tiempo.
Derivada respecto al tiempo de la deformación unitaria cortante .
El coeficiente de viscosidad del fluido, o simplemente su viscosidad ,se define como la razón de la fatiga cortante , a la derivada respecto al tiempo de la deformación unitaria cortante:

En el caso de los líquidos que fluyen fácilmente, como el agua o el petróleo, la fatiga cortante, para un valor dado de la derivada de la deformación unitaria, es relativamente pequeña y, por consiguiente, también lo es la viscosidad.
la ecuación (1) se ha deducido para el casoespecial en que la viscosidad aumenta proporcionalmente a la distancia de la lámina inferior. La denominación general se da a la derivada de la velocidad respecto al espacio, en una dirección perpendicular al flujo, es la gradiente de la velocidad en esa dirección. En general, el gradiente de la velocidad no es uniforme, y su valor en cualquier punto puede describirse como donde es la pequeñadiferencia de velocidad entre dos puntos separados por una distancia medida perpendicularmente a la dirección del flujo. Por tanto, la forma de la ecuación es:

Según la ecuación (2), la unidad de viscosidad es la fuerza multiplicada por distancia, dividida por área multiplicada por velocidad. En el sistema mks la unidad es:

La unidad cgs correspondiente, 1 dyn s cm-2, es la única unidad deviscosidad y se denomina 1 poise (1 P) en honor al físico francés poiseuille.
FENOMENO VISCOSIDAD- TEMPERATURA
Para un líquido como la melaza o la glicerina, se precisa mayor fatiga cortante para la misma derivada de la deformación unitaria y, en consecuencia, la viscosidad es mayor. A la presiones y temperaturas ordinarias, las viscosidades de los gases son mucho menores que las de los líquidoscorrientes. Los coeficientes de viscosidad de todos los fluidos dependen notablemente de la temperatura; aumentan para los gases y disminuyen para los líquidos cuando la temperatura se eleva. Un aspecto importante a tener en cuenta al fabricar aceites para lubricación de motores es la necesidad de reducir cuanto sea posible la variación de la viscosidad con la temperatura.
La viscosidad es unamanifestación del movimiento molecular dentro del fluido. Las moléculas de regiones con alta velocidad chocan con las moléculas que se mueven con menor velocidad. Estos choques permiten transportar cantidad de movimiento de una región a otra. Ya que los movimientos moleculares aleatorios se ven afectados por la temperatura esto hace que el coeficiente de viscosidad dependa de la temperatura.
Algunos...