viscosidad

Viscosidad de los fluidos
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido. Acausa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.
En la figura, se representa un fluido comprendido entre una lámina inferior fija y una lámina superior móvil.

La capa de fluido en contacto con la lámina móvil tiene la misma velocidad que ella, mientras que la adyacente a la pared fija está en reposo. La velocidad de las distintascapas intermedias aumenta uniformemente entre ambas láminas tal como sugieren las flechas. Un flujo de este tipo se denomina laminar.
Como consecuencia de este movimiento, una porción de líquido que en un determinado instante tiene la forma ABCD, al cabo de un cierto tiempo se deformará y se transformará  en la porción ABC’D’.
Sean dos capas de fluido de área S que distan dx y entre las cualesexiste una diferencia de velocidad dv.

La fuerza por unidad de área que hay que aplicar es proporcional al gradiente de velocidad. La constante de proporcionalidad se denomina viscosidad h.
            
En la figura, se representan dos ejemplos de movimiento de un fluido a lo largo de una tubería horizontal alimentada por un depósito grande que contiene líquido a nivel constante. Cuando el tubohorizontal está cerrado todos los tubos manométricos dispuestos a lo largo de la tubería marcan la misma presión p=p0+r gh. Al abrir el tubo de salida los manómetros registran distinta presión según sea el tipo de fluido.
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 enmovimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.
La viscosidad de un fluido disminuye con la reducción de densidad que tiene lugar al aumentar la temperatura. En un fluido menosdenso hay menos moléculas por unidad de volumen que puedan transferir impulso desde la capa en movimiento hasta la capa estacionaria. Esto, a su vez, afecta a la velocidad de las distintas capas. El momento se transfiere con más dificultad entre las capas, y la viscosidad disminuye. En algunos líquidos, el aumento de la velocidad molecular compensa la reducción de la densidad. Los aceites desilicona, por ejemplo, cambian muy poco su tendencia a fluir cuando cambia la temperatura, por lo que son muy útiles como lubricantes cuando una máquina está sometida a grandes cambios de temperatura.
El valor que la fuerza de cohesión tiene en los cuerpos en estado liquido es la causa de la resistencia experimental por una porción do un líquido, cuando un cuerpo se encuentra en su superficie. Dicharesistencia puede alcanzar en determinados casos altos valores, siendo esta la causa de la mayor o menor dificultad que hallarnos al pretender desplazar un cuerpo sólido dentro de una masa líquida La magnitud de la resistencia se le denomina rozamiento interno o más simplemente viscosidad.
Ejemplo:
Si se carga un liquido en un tubo capilar de longitud `l”, radio ``r”, y escurre en un tiempo “t”,bajo presión “p”, un volumen “V'', la fórmula que vincula éstos valores según Hagen y Poiseille.

Siendo los volúmenes iguales, se tiene:

Si además las presiones son iguales:

De donde, se puede obtener la relación de la viscosidad relativa del lubricante con respecto al agua.

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