Viscosidad

Viscosidad.

Es la resistencia que ejercen los fluidos al ser deformados cuando seles aplica un mínimo de esfuerzo cortante.

La viscosidad es aquella propiedad de un fluido por virtud de la cual ofrece resistencia al corte. La Ley de la viscosidad de Newton afirma que dada una rapidez de deformación en el fluido, el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad.
Laresistencia de un fluido al corte depende de su cohesión y de su rapidez de la transferencia de la cantidad del movimiento molecular. Un liquido, cuyas moléculas dejan espacios entre ellas mucho mas cerrados que las de un gas, tienen fuerzas cohesivas mucho mayor que un gas. La cohesión es la causa predominante de la viscosidad en un líquido; y ya que la cohesión decrece con la temperatura, la viscosidaddecrece también.
Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial, por ejemplo, una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en dirección paralela a la mesa; en este caso, el material sólido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su resistencia. Si imaginamos que la goma de borrar está formadapor delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).
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En los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad. Es su pequeña magnitud la que le confiere al fluido sus peculiares características; así, por ejemplo, si arrastramos lasuperficie de un líquido con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar, las capas inferiores no se moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial, mientras que las capas superiores fluyen con facilidad.

Viscosidad Absoluta.

La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos que indica la mayor omenor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a un esfuerzo cortante; es la resistencia interna de un líquido a fluir. Es importante resaltar que esta propiedad depende de manera muy importante de la temperatura, disminuyendo al aumentar ésta y viceversa.

Cuando un fluido se mueve, dentro de el se desarrolla un esfuerzo cortante, cuya magnitud dependede la viscosidad del fluido. Se define al esfuerzo cortante (τ) como la fuerza que se requiere para que una unidad de área de una sustancia se deslice sobre otra. Entonces τ es una fuerza dividida entre un área y se mide en N/m2 (Pa) o lb/pie2.

El rozamiento en los líquidos se corresponde con el esfuerzo cortante en los sólidos. Se sabe que, el esfuerzo cortante en los sólidos, origina a vecesotros esfuerzos como los de tracción y compresión; lo equivalente en los líquidos es que originan variaciones de presión.

La figura siguiente ilustra el concepto de cambio de velocidad en un fluido con el concepto de una capa delgada de fluido entre dos superficies, una fija y otra móvil. Cuando un fluido se encuentra en contacto con una superficie (de frontera) dicho fluido tiene la mismavelocidad que esta. En la figura la parte del fluido en contacto con la superficie inferior tiene una velocidad de 0, y aquella en contacto con la superficie superior tiene una velocidad (v).

Si la distancia entre las dos superficies es pequeña, entonces la tasa de cambio de la velocidad con posición (y) es lineal, es decir, varía en forma lineal. El gradiente de velocidad es una medida del cambiode velocidad, y se define como ∆v/∆y. también se denomina tasa cortante.

El esfuerzo cortante en el fluido es directamente proporcional al gradiente de velocidad esto es:

τ = η(∆v/∆y)

Donde η es la constante de proporcionalidad y se denomina viscosidad dinámica o absoluta del fluido.

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Unidades

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