viscosidad

21/05/2012

Diapositivas de la clase – Física I

Diapositivas de clase
Estas diapositivas solo pueden servir como guía de lo que 
se vió en clase teórica y de ninguna manera se puede 
tomar como un apunte oficial de la cátedra de Física I.
Walter Diaz

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Organización
Flujo de un fluido viscoso
Coeficiente de viscosidad de un fluido – unidadesTipos de movimiento de los fluidos: Laminar y turbulento
Ley de Poiselle ‐ Ecuación de continuidad en fluidos 
viscosos
• Consumo de energía en un tubo
• Movimiento de cuerpos en fluidos
•
•
•
•

– Teorema de Stokes
– Fuerza de arrastre proporcional al cuadrado de la velocidad

• Sedimentación y centrifugación

Flujo de un fluido viscoso

Todos los fluidos se mueven con rozamiento por lo tanto la
energíamecánica no se mantiene constante.

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Flujo de un fluido viscoso
El fluido de abajo
es mas viscoso
que el de arriba

Extraido de Wikipedia

Flujo de un fluido viscoso
Un fluido ideal sale con velocidad

Toda la energía potencial 
disponible (debido a la altura h) 
se transforma en energía cinética

En un fluido viscoso el balance de energía es muy diferente. Una parte 
de la energía potencial que tiene 
cualquier elemento de fluido al iniciar 
el movimiento se ha transformado 
íntegramente en calor.

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Flujo de un fluido viscoso
• Las fuerzas de roce no son conservativas.
• Parte de la energía mecánica del fluido se
disipa como calor
• La ecuación de Bernoulli ya no se puede
aplicar.
• En la circulación sanguínea se debe tener encuenta los efectos de la viscosidad

Coeficiente de viscosidad
Fluidos Newtonianos

Donde  es el coeficiente de
viscosidad que depende de la
naturaleza del fluido y de su
estado

 varia con la temperatura. En los líquidos disminuye con la
temperatura

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Coeficiente de viscosidad
Las dimensiones de  son:
[] = [F] [D] / [v] [A] = kg m-1 s-1
 es el coeficientede viscosidad de un fluido que opone una fuerza de 1 N al
movimiento de una placa con una velocidad relativa de 1 m/s respecto de otra
placa paralela separada 1 m de la primera.
La unidad de viscosidad se denomina Poiseuille:
1 PI = 1 Pa s
En el CGS esta unidad se denomina poise (P):
1 PI = 10 P

Coeficiente de viscosidad
Las dimensiones de  son:
[] = [F] [D] / [v] [A] = kg m-1 s-1El coeficiente de viscosidad de un fluido es altamente
dependiente de la temperatura.
A mayor temperatura el liquido es mas fluido.

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Coeficiente de viscosidad

En la figura se observa la variación con la temperatura de la viscosidad de la glicerina
que se utiliza en el laboratorio

Coeficiente de viscosidad
Sustancias
E etilico
ter
C
loroform
o
B
enceno
Alcohol E
tilico

V
iscosidaddediferenteslíquidosa20°C
.
V
iscosidad(cp) Sustancias
V
iscosidad(cp)
0.233
M
ercurio
1.550
0.580
N
itrobenceno
2.030
0.652
G
licol
19.90
1.200
A
gua
1.005

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Fluidos newtonianos y no 
newtonianos
Lo anterior es
válido si el
liquido es
newtoniano

Es decir si hay
una relación lineal
entre la fuerza y la
variacion develocidad con la
altura

Tipos de movimiento de los fluidos: 
Laminar
 El liquido se mueve como si estuviese dividido en láminas que 

mantienen su forma en el tiempo.

Es estacionario: cada punto del espacio de la velocidad del 
fluido no cambia con el tiempo.

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Tipos de movimiento de los fluidos: 
TurbulentoAl aumentar la velocidad del fluido el flujo se convierte en turbulento: 
las laminas se mezclan y se forman remolinos

El aspecto de cada porción de fluido cambia con el tiempo

Tipos de movimiento de los fluidos:
En la circulación sanguínea se dan los dos tipo según las condiciones.
La transición de flujo laminar a turbulento depende de la velocidad, de 
la viscosidad y de la densidad del fluido
Donde es la densidad del ...