ecuaciones de viscosidad




Facultad de Ciencias Químicas.

Campus Coatzacoalcos.

Experiencia Educativa: Fundamentos de transferencia y momentum

Nombre: Carlos Javier Selvan Farris

Grupo: IQ 401

Investigación: Ecuaciones de la viscosidad, fluidos, delatantes, pseudoplasticos y bingham.

Profesor: Carlos Arturo González Vicencio

Periodo: Febrero- Julio 2014


Vo. Bo.Calif: _____________


Introducción:

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 suviscosidad, 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 menos denso hay menos moléculas por unidad de volumen que puedan transferir impulsodesde 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 de silicona, por ejemplo, cambian muy poco su tendencia a fluir cuando cambia latemperatura, 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 líquido es la causa de la resistencia experimental por una porción do un líquido, cuando un cuerpo se encuentra en su superficie. Dicha resistencia puede alcanzar en determinados casos altos valores, siendo esta lacausa 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.
Los primeros que estudiaron la viscosidad fueron un ingeniero y un médico (Hagen y Poiseullie) correspondiéndoles el mérito de deducir empíricamente sus leyes, las que más larde fueronconfirmadas teóricamente por Stokes.





Objetivo:
Conocer las diferentes ecuaciones de viscosidad, fluidos delatantes, pseudoplasticos y bingham.

Historia de las ecuaciones de viscosidad.
En 1678 Robert Hooke fue el primero que habló de la teología en su libro  “Verdadera teoría de la Elasticidad”. Dicha teoría se resumía en lo siguiente: “Si se dobla la  tensión, se dobla deformación”.Nueve años después, Isaac Newton publicó en “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” una hipótesis asociada al estado simple de cizalladura (o corte): “La resistencia derivada de la falta de deslizamiento de las partes de un líquido es proporcional a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de él”.
Esta necesidad de deslizamiento es lo que ahora se denomina “Viscosidad”,sinónimo de fricción interna. Dicha viscosidad es una medida de la resistencia a fluir. 
La fuerza por unidad de área que se requiere para el movimiento de un fluido se define como F/A y se denota como "" (tensión o esfuerzo de cizalla). Según Newton la tensión de cizalla o esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad (du/dy), o también denominado como D. Si se duplica la fuerza, seduplica el gradiente de velocidad:



Esta fórmula se denomina Ley de Newton, que es aplicable actualmente aún para unos fluidos determinados (Newtonianos). La glicerina y el agua son ejemplos muy comunes que obedecen la Ley de Newton. Para la glicerina, por ejemplo, la viscosidad vale 1000 mPa•s, en cambio para el agua la viscosidad vale 1 mPa•s, es decir, es mil veces menos viscosa que la...