viscosidad

1. Investigue como se define la viscosidad.

Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad.
Laviscosidad de un líquido suele disminuir con el aumento en la temperatura, por esta razón la melaza caliente fluye más rápido que cuando está fría.
Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles. El agua tiene mayor viscosidad que muchos otros Líquidos por su capacidad para formar enlaces de hidrógeno.

2. Discuta el origen dela viscosidad de acuerdo a la teoría molecular de los fluidos, y la diferencia entre fluidos Newtonianos y no Newtonianos.

Newton afirmó que la resistencia ejercida, y que surge a partir de una falta en el deslizamiento de un fluido, si el resto de factores se mantienen, es proporcional a la velocidad a la que las partes de un fluido son separadas entre sí. De este modo, se establece laproporcionalidad existente entre el esfuerzo por unidad de área (F/A) necesario para producir un gradiente de velocidades en un fluido, siendo la constante de proporcionalidad un factor que describe "la capacidad de deslizamiento de un fluido"

La viscosidad de un fluido Newtoniano se suele representar con la letra griega μ, pero para fluidos no Newtonianos la viscosidad aparente se suele representarentonces con la letra griega η

La expresión completa de τ se denomina ecuación de Stokes y contiene a la ley de Newton como un caso particular de un fluido con deformación y gradiente de velocidad en un única dirección.
Es importante recordar que la ecuación de Stokes es un modelo de comportamiento de fluido con deformación que supone que existe una relación lineal entre el esfuerzo de corteaplicado al fluido y el gradiente de velocidad que se produce en el mismo.
Existen fluidos cuyo comportamiento puede ser representado con bastante exactitud por el modelo de Stokes y se los denomina fluidos newtonianos. Son fluidos newtonianos (cumplen con el modelo) todos los gases, la mayoría de los líquidos simples y los metales fundidos.
Los fluidos que no cumplen la ley de Newton de laviscosidad se denominan no-newtonianos y su estudio es el objetivo de una ciencia llamada reología.
La expresión matemática que representa la relación que existe entre el gradiente de velocidad en un fluido y el tensor esfuerzo viscoso originado se denomina ecuación constitutiva de ese fluido.


3. Investigue la variación de la viscosidad con la temperatura para liquidos y para gases.

Laviscosidad de los fluidos es la responsable de la disipación de energía en forma de calor en el flujo de los mismos. Son dos las causas que originan esa viscosidad: 1º) las fuerzas de cohesión existentes entre las moléculas, y 2º) el intercambio de cantidad de movimiento debido a la transferencia de moléculas de unos puntos a otros dentro de la vena fluida.

De acuerdo con estos dos factores,pueden explicarse las variaciones de la viscosidad con la temperatura y la presión, para los líquidos y los gases.

En los líquidos, la viscosidad es sensible a la temperatura y disminuye al aumentar ésta. Eso se debe a que predomina la disminución de la causa 1) sobre el aumento de la 2). Así, por ejemplo, la viscosidad del agua a 0 ºC es 1,75 cP y a 100 ºC es de 0,28 cP.

En los gases, laviscosidad aumenta con la temperatura, aproximadamente de acuerdo con una expresión del tipo: , donde: µ es la viscosidad a la temperatura T, µ0 es la viscosidad a 273 K, y n es una constante para cada gas.
Eso es debido a que la disminución de la causa 1) es pequeña, porque en los gases las fuerzas de cohesión ya son pequeñas, y en cambio es importante el aumento de la causa 2). Las moléculas...