Viscosidad

Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad
MECANICA DE FLUIDOS I
MECANICA DE FLUIDOS I

PUNO – PERU

2012

VISCOSIDAD

* La viscosidad es una manifestación del movimiento molecular dentro del fluido.
* Las moléculas de regiones con alta velocidad global chocan con las moléculas que se mueven con una velocidad global menor, y viceversa.
* Estoschoques permiten transportar cantidad de movimiento de una región de fluido a otra. Ya que los movimientos moleculares aleatorios se ven afectados por la temperatura del medio, la viscosidad resulta ser una función de la temperatura.

* UNIDADES DE LA VISCOSIDAD.-
Las unidades de viscosidad más utilizadas son los milipascales por segundo [mPa·s].
Se debe tener en cuenta que:
1000 mPa·s =1 Pa·s

Además, el sistema cegesimal aún se sigue usando, siendo la unidad de medida el centiPoise [cp]. La conversión de unidades entre los dos sistemas es:
1 cp = 1 mPa·s
1 Poise = 1 g/cm·s
La tabla siguiente es una aproximación del valor de la viscosidad para sustancias muy conocidas a temperatura y presión ambientales:

Fluidos | Viscosidad aproximada en mpas.seg |
Aire | 10-2 |Agua | 100 |
Aceite de oliva | 102 |
Glicerol | 103 |
Miel líquida | 104 |
Polímeros fundidos | 106 |
Betún | 1011 |
Vidrio fundido | 1015 |
Vidrio | 1043 |


* TIPOS DE VISCOSIDAD.-

Existen tres tipos de viscosidad: la viscosidad dinámica, la viscosidad cinemática y la viscosidad aparente.

a) La viscosidad dinámica o absoluta, denominada “” se ha vistoanteriormente en la ecuación 1.Si se representa la curva de fluidez (esfuerzo cortante frente a velocidad de deformación) se define también como la pendiente en cada punto de dicha curva.

b) VISCOSIDAD APARENTE

c) Por último existe otro término de viscosidad ““ denominado viscosidad cinemática, que relaciona la viscosidad dinámica con la densidad del fluido utilizado.

* DEFINICION DEFLUIDO.-

Se define fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de este, no habrá deformación. Los fluidos pueden clasificarse de manera general de acuerdo con la relación entre el esfuerzo de corte aplicado y la relación de deformación.

* FLUIDO NEWTONIANO.-

Aquellos fluidos donde el esfuerzo cortante es directamenteproporcional a la rapidez de deformación se denominan fluidos newtonianos. La mayor parte de los fluidos comunes como el agua, el aire, y la gasolina son prácticamente newtonianos bajo condiciones normales. El término no newtoniano se utiliza para clasificar todos los fluidos donde el esfuerzo cortante no es directamente proporcional a la rapidez de deformación.

La primera relaciónconstitutiva para un fluido viscoso la estableció Isaac Newton en 1687 al proponer que para estos fluidos el esfuerzo de corte aplicado y la deformación producida son proporcionales, es decir, a mayor esfuerzo mayor deformación. La relación de Newton también puede expresarse diciendo que el esfuerzo de corte y el cambio de la velocidad en el fluido son proporcionales.
A la constante de proporcionalidad sele define como la viscosidad del fluido; por esta razón a esta relación constitutiva lineal también se le llama ley de la viscosidad de Newton.

* VISCOSIDAD NEWTONIANO.-

Si se considera la deformación de dos fluidos newtonianos diferentes, por ejemplo, glicerina y agua, se encontrará que se deforman con diferente rapidez para una misma fuerza cortante. La glicerina ofrece mucha mayorresistencia a la deformación que el agua; se dice entonces que es mucho más viscosa. En la mecánica de fluidos se emplea muy frecuentemente el cociente de la viscosidad absoluta, u, entre la densidad, p. Este cociente recibe el nombre de viscosidad cinemática y se representa mediante el símbolo v. Como la densidad tiene dimensiones [M/Lt], las dimensiones que resultan para v son [L2/t]. En el...