Viscosidad

download Viscosidad

of 5

description

Viscosidad

Transcript of Viscosidad

La viscosidad solo se manifiesta en lquidos en movimiento, se ha definido la viscosidad como la relacin existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre deviscosidad absolutaoviscosidad dinmica. Generalmente se representa por la letra griega.Se conoce tambin otra viscosidad, denominadaviscosidad cinemtica, y se representa por. Para calcular la viscosidad cinemtica basta con dividir la viscosidad dinmica por la densidad del fludo:1

Medidas de la viscosidad[editar]La viscosidad de un fluido puede medirse por un parmetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad: Coeficiente de viscosidad dinmico, designado como o . En unidades en elSI: [] = [Pas] = [kgm1s1]; otras unidades:1 poise = 1 [P] = 10-1[Pas] = [10-1kgs-1m-1] Coeficiente de viscosidad cinemtico, designado como , y que resulta ser igual al cociente entre el coeficiente de viscosidad dinmica y ladensidaddel fluido. = /. (En unidades en el SI: [] = [m.s1]. En el sistema cegesimal es elstokesSt).Gas(a 0 C):Viscosidad dinmica[Pas]

Hidrgeno8,4

Aire17,4

Xenn21,2

Agua(20C)1002

En elSI(Sistema Internacional de Unidades), launidad fsica deviscosidaddinmica es elpascal-segundo(Pas), que corresponde exactamente a 1Ns/mo 1kg/(ms).La unidadcgspara la viscosidad dinmica es elpoise(1 poise (P) 1g(scm)1 1 dinascm2 0,1 Pas), cuyo nombre homenajea al fisilogo francsJean Louis Marie Poiseuille(1799-1869). Se suele usar ms su submltiplo elcentipoise(cP). El centipoise es ms usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020cP a 20C.1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cms)= 0.1Pas1 centipoise = 1mPasEn el sistema imperial, el Reyn fue nombrado en honor deOsborne Reynolds:1 Reyn = 1lb fsin-2= 6,89476 106cP = 6890 Pa s

Se obtiene como cociente de la viscosidad dinmica (o absoluta) y la densidad. La unidad en el SI es el (m/s). La unidad fsica de la viscosidad cinemtica en elsistema CGSes elstoke(abreviado S o St), cuyo nombre proviene del fsico irlandsGeorge Gabriel Stokes(1819-1903). A veces se expresa en trminos decentistokes(cS o cSt).1 stoke = 100 centistokes = 1 cm/s = 0,0001 m/s1 cSt = 10-6m2/s1

Explicacin de la viscosidad[editar]Imaginemos un bloqueslido(no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo: una goma de borrar sobre la que se sita la palma de la mano que empuja en direccin paralela a la mesa.) En este caso (a), el material slido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto ms cuanto menor sea su rigidez.Si imaginamos que la goma de borrar est formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformacin es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).

Cabe sealar que la viscosidad solo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya que cuando el fluido est en reposo adopta una forma tal en la que no actan las fuerzas tangenciales que no puede resistir. Es por ello por lo que llenado un recipiente con un lquido, la superficie del mismo permanece plana, es decir, perpendicular a la nica fuerza que acta en ese momento, lagravedad, sin existir por tanto componente tangencial alguna.Si la viscosidad fuera muy grande, el rozamiento entre capas adyacentes lo sera tambin, lo que significa que stas no podran moverse unas respecto de otras o lo haran muy poco, es decir, estaramos ante un slido. Si por el contrario la viscosidad fuera cero, estaramos ante unsuperfluidoque presenta propiedades notables como escapar de los recipientes aunque no estn llenos (vaseHelio-II).La viscosidad es caracterstica de todos los fluidos, tantolquidoscomogases, si bien, en este ltimo caso su efecto suele ser despreciable, estn ms cerca de ser fluidos ideales.

ViscosidadLa viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido.

3.EFECTOS DEL CALORLa viscosidad de un fluido disminuye con la reduccin de densidad que tiene lugar al aumentar la temperatura. En un fluido menos denso hay menos molculas por unidad de volumen que puedan transferir impulso desde 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 ms dificultad entre las capas, y la viscosidad disminuye. En algunos lquidos, el aumento de la velocidad molecular compensa la reduccin de la densidad. Los aceites de silicona, por ejemplo, cambian muy poco su tendencia a fluir cuando cambia la temperatura, por lo que son muy tiles como lubricantes cuando una mquina est sometida a grandes cambios de temperatura.

EXPOSICION

La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por un esfuerzo de cizallamiento. Es normalmente conocido como comportamiento de fluidez o resistencia a la cada

maginemos un bloqueslido(no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo: una goma de borrar sobre la que se sita la palma de la mano que empuja en direccin paralela a la mesa.) En este caso (a), el material slido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto ms cuanto menor sea su rigidez.Si imaginamos que la goma de borrar est formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformacin es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).

En los lquidos, el pequeo rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad.

se ha definido la viscosidad como la relacin existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre deviscosidad absolutaoviscosidad dinmica. Generalmente se representa por la letra griega.

La viscosidad dinmica es conocida tambin como absoluta. Viscosidad es la resistencia interna al flujo de un fludo, originado por el roce de las molculas que se deslizan unas sobre otras. Analiza esto: en un slido, existe una estructura cristalina donde unas molculas se enlazan de forma rgida y su estructura no cambia; en cambio, en un fludo las molculas no permanecen en el mismo lugar dentro de la masa, sino que se mueven, pero a la vex tratan de mantenerse unidas: ese esfuerzo por permanecer en un lugar fijo es la resistencia al flujo y determina la viscosidad.

Se conoce tambin otra viscosidad, denominadaviscosidad cinemtica, y se representa por. Para calcular la viscosidad cinemtica basta con dividir la viscosidad dinmica por la densidad del fludo:1

Cabe sealar que la viscosidad solo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya que cuando el fluido est en reposo adopta una forma tal en la que no actan las fuerzas tangenciales que no puede resistir. Es por ello por lo que llenado un recipiente con un lquido, la superficie del mismo permanece plana, es decir, perpendicular a la nica fuerza que acta en ese momento, lagravedad, sin existir por tanto componente tangencial alguna.Si la viscosidad fuera muy grande, el rozamiento entre capas adyacentes lo sera tambin, lo que significa que stas no podran moverse unas respecto de otras o lo haran muy poco, es decir, estaramos ante un slido. Si por el contrario la viscosidad fuera cero, estaramos ante unsuperfluidoque presenta propiedades notables como escapar de los recipientes aunque no estn llenos (vaseHelio-II).La viscosidad es caracterstica de todos los fluidos, tantolquidoscomogases, si bien, en este ltimo caso su efecto suele ser despreciable, estn ms cerca de ser fluidos ideales.

Cuando la temperatura del agua cambia de 60 a 100Fsu densidad se reduce por menos de 1%, sinembargosu viscosidad decrece alrededor de un 40%. Esto esmuestra de por qu se debe prestar particular atencina la temperatura al determinar la viscosidad de unfluido.La viscosidad de loslquidos decrece con un aumentoen temperatura mientras que para los gasesunaumento en temperatura causa un aumento en laviscosidad. Esta diferencia entre ambos tiposde fluidosse remonta a las diferencias entre sus estructurasmoleculares. Las molculas de los liquidos estn mscercas unas de otras esto generauna fuerza decohesin que se resiste a movimiento relativo entre lascapas adyacentes de fluido. Segn aumenta latemperatura estas fuerzas se debilitan con unacorrespondiente reduccin en laresistencia almovimiento.Las molculas de los gases estn msdistantes unas deotras y esta fuerza entreellas el prcticamentedespreciable. En este caso la resistencia almovimientorelativo aumenta debido al intercambio de momentumde las molculas de gasentre las capas adyacentes.Medidas de la viscosidad[editar]La viscosidad de un fluido puede medirse por un parmetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad: