La viscosidad de los fluidos

LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD
La Ley de Newton de la viscosidad establece que la rapidez del esfuerzo de corte por unidad de área es directamente proporcional al gradiente negativo de la velocidad local:


Para un flujo bien ordenado (laminar) en el que las partículas de fluido se mueven en línea rectas y paralelas (flujo paralelo), la ley establece que para ciertos fluidos conocidos como“fluidos newtonianos”, el esfuerzo cortante sobre una interfaz tangente a la dirección de flujo es proporcional a la tasa de cambio de velocidad con respecto a la distancia, donde la diferenciación se toma en una dirección normal a la interfaz.
Matemáticamente se establece como:

Detalle de la reacción:
- Forma cualitativa:
- Forma cuantitativa:

La mayor parte de los líquidos y los gases sonnewtonianos y por lo tanto se comportan de acuerdo con la ley de viscosidad de Newton. Existe también una ley de viscosidad muy general, la ley de la viscosidad de Stokes. Coeficiente de viscosidad, tiene dimensiones (ML-1T-1), siendo su unidad en el SI (kg/m.seg) sin ningún nombre en particular.

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FLUIDOS NEWTONIANO Y NO NEWTONIANO

Se denominan Fluidos a las sustancias en general, aquellasque se deforman cuando se le aplica una presión o tensión en su superficie, las que conocemos como agua o gasolina que adoptan la forma del recipiente que los contiene, pero no todos los fluidos se comportan de la misma manera a las fuerzas externas que reciben, esto se debe a la viscosidad que presentan.

FLUIDOS NEWTONIANOS: Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarseconstante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal y pasa por el origen, es decir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.
Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajocondiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.


Donde:
Es la tensión tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades de tensión o presión ([Pa]).
Es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en[Pa•s] o [kp•s/cm2].
Es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano en el que estamos calculando la tensión tangencial, [s−1].

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FLUIDOS NO NEWTONIANOS: Se denominan Fluidos a las sustancias en general, aquellas que se deforman cuando se le aplica una presión o tensión en su superficie, las que conocemos como agua o gasolina que adoptan la forma del recipiente que los contiene,pero no todos los fluidos se comportan de la misma manera a las fuerzas externas que reciben, esto se debe a la viscosidad que presentan.
Un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independientemente de la magnitud de ésta. En otras palabras, es una sustancia que debido a su poca cohesiónintermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene.
Un fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad (resistencia a fluir) varía con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.
Estetipo de fluidos se comportan como fluidos newtonianos cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud.
Otro tipo de fluidos no newtonianos son: algunos tipos de barros como los de arcilla, algunas variedades de mieles,...