FISICA II
PROL. MARIANO ESCOBEDO 73, ESQ. SIMON BOLIVAR
FRACC. LIBERTADORES DE AMERICA, 58684
ZACAPU MICHOACÁN, CEL. 43610...
VISCOSIDAD ( -Mu)
Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas
con otras cuando un líquido fluye. Por t...
VISCOSIDAD ( -Mu)
Donde (µ) es el coeficiente de rozamiento y (𝑁) es la fuerza
normal, para que el sólido se mueva con ve...
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hay entre las dos placas también se moverá,...
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Fluidos no-newtonianos, Fluido...
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La siguiente terminología especial se emplea comúnmente en la actualidad en
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Viscosidad

  1. 1. FISICA II PROL. MARIANO ESCOBEDO 73, ESQ. SIMON BOLIVAR FRACC. LIBERTADORES DE AMERICA, 58684 ZACAPU MICHOACÁN, CEL. 4361057917 E-MAIL: xochipillircorona@hotmail.com Estilismo y Cosmetología X O C H I P I L L I BLOQUE 1: HIDRÁULICA 1.1. Característica de los líquidos: Viscosidad.
  2. 2. VISCOSIDAD ( -Mu) Esta propiedad se origina por el rozamiento de unas partículas con otras cuando un líquido fluye. Por tal motivo, la viscosidad se puede definir como una medida de la resistencia que opone un líquido al fluir. Esta propiedad es una de las más importantes en el estudio de los fluidos y se pone de manifiesto cuando los fluidos están en movimiento. La viscosidad de un fluido se define como su resistencia al corte. Se puede decir que es equivalente a la fricción entre dos sólidos en movimiento relativo. Cuando deslizamos un sólido sobre otro, es preciso aplicar una fuerza igual en dirección y magnitud a la fuerza de rozamiento pero de sentido opuesto: NfF R  
  3. 3. VISCOSIDAD ( -Mu) Donde (µ) es el coeficiente de rozamiento y (𝑁) es la fuerza normal, para que el sólido se mueva con velocidad constante (𝑉) en dirección, sentido y magnitud. En el caso de un fluido, consideremos un par de placas de vidrio, lo suficientemente grandes como para despreciar un posible efecto de borde, y separadas una distancia pequeña (h). Entre estas placas introducimos un fluido. Aplicamos una fuerza tangente o de cizalla (𝐹𝑐) a la placa de arriba (I) haciendo que ésta se deslice con respecto a la placa de abajo (II), la cual permanece en reposo.
  4. 4. VISCOSIDAD ( -Mu) Debido a la acción de la fuerza externa (𝐹𝑐), el fluido que hay entre las dos placas también se moverá, pero con un flujo laminar cuya velocidad es constante por capas. Para que la placa (I) se mueva con velocidad constante (𝑉 𝑀á𝑥), la fuerza aplicada sobre ella debe oponerse a la fuerza viscosa del fluido, la cual representa la resistencia del fluido al movimiento. La capa de fluido en contacto con la placa (I) se mueve con su misma velocidad (𝑉 𝑀á𝑥), y la capa de fluido en contacto con la placa (II) permanecerá en reposo.
  5. 5. VISCOSIDAD ( -Mu) Así, podemos observar que la porción de fluido a-b-c-d fluirá a una nueva posición a-b’-c’-d. Experimentalmente se puede demostrar que la fuerza externa (𝐹𝑐) es proporcional al área de la placa de arriba y a la velocidad máxima del fluido, mientras que es inversamente proporcional a la distancia entre las placas: Donde (h) es la viscosidad del fluido y 𝑉 𝑀á𝑥 ℎ es la rapidez de deformación angular del fluido. h Av F máx c 
  6. 6. VISCOSIDAD ( -Mu) En términos de energía, la energía cinética asociada al flujo del fluido puede ser transformada en energía interna por fuerzas viscosas. Cuanto mayor sea la viscosidad, más grande será la fuerza externa que es preciso aplicar para conservar el flujo con velocidad constante. Como la distancia (h) es muy pequeña y la velocidad (𝑉 𝑀á𝑥) también, podemos aproximar la ecuación anterior a: Y en el límite tendremos: h v AFc    dh dv A Fc 
  7. 7. VISCOSIDAD ( -Mu) Donde 𝜎𝑐 = 𝐹𝑐 𝐴 es el esfuerzo de cizalla, el cual es proporcional a la rapidez de deformación angular para el flujo unidimensional de un fluido, mediante la constante de viscosidad (h), la cual es característica de cada fluido. Este resultado se conoce como “Ley de Viscosidad de Newton”. Mediante esta Ley, los fluidos se pueden clasificar en “fluidos newtonianos” y “fluidos no-newtonianos”. Los primeros cumplen la Ley de Viscosidad de Newton, es decir, en ellos, la relación 𝜎𝑐 ↔ 𝑑𝑣 𝑑ℎ es una relación lineal y, por tanto, h es constante. En los fluidos no- newtonianos la viscosidad h no es constante.
  8. 8. VISCOSIDAD ( -Mu) Cuando el valor de h es cero, se dice que el fluido es “no viscoso”. Si, además, el fluido es incompresible, se dice que es un “fluido ideal”. Como ejemplos de fluidos muy viscosos tenemos la melaza, la miel y la brea. El agua es un ejemplo de fluido con viscosidad muy pequeña. La unidad de viscosidad absoluta o dinámica () en el sistema c.g.s. es el poise 1 𝑝 = 𝑔𝑟 𝑐𝑚∙𝑠𝑒𝑔 , pero por lo general las viscosidades se tabulan en centipoise (1cp=0.01p).
  9. 9. VISCOSIDAD ( -Mu) • La viscosidad cinemática  (Nu) de un fluido de densidad 𝜌 = 𝑙𝑏 𝑝𝑖𝑒3 es: 𝝂 = 𝝁 𝝆 en 𝑝𝑖𝑒2 𝑠𝑒𝑔 . La unidad de viscosidad cinemática en el sistema c.g.s. se conoce con el nombre de Stoke y equivale a 1 𝑐𝑚2 𝑠𝑒𝑔 . • La fluidez es el reciproco de la viscosidad absoluta o dinámica: 𝑭𝒍𝒖𝒊𝒅𝒆𝒛 = 𝟏 𝝁 . En el sistema c.g.s. la unidad se llama 𝑅ℎ𝑒 = 1 𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒 = 𝑐𝑚∙𝑠𝑒𝑔 𝑔𝑟
  10. 10. VISCOSIDAD ( -Mu) TAREA 2: Investigar la Ley de viscosidad de Newton, Fluidos newtonianos, Fluidos no-newtonianos, Fluido ideal y Fluido real.
  11. 11. VISCOSIDAD ( -Mu) La siguiente terminología especial se emplea comúnmente en la actualidad en relación con las viscosidades de soluciones de polímeros: • Viscosidad relativa: Es el cociente de la viscosidad de la solución entre la del disolvente, a la misma temperatura (es adimensional). 𝝁 𝒓 = 𝝁 𝝁 𝟎 • Viscosidad especifica: µesp=µr‒1 • Viscosidad reducida: Es el cociente de la viscosidad especifica entre la concentración en gr/100ml. 𝝁 𝒓𝒆𝒅 = 𝝁 𝒆𝒔𝒑 𝑪 • Viscosidad inherente: 𝝁𝒊𝒏𝒉 = 𝒍𝒏𝝁 𝒓 𝒄 • Viscosidad intrínseca: 𝝁 = 𝒍𝒏𝝁 𝒓 𝑪 𝑪→𝟎 Esta expresión se conoce también como numero de viscosidad limitante. Puesto que la viscosidad intrínseca [µ], es independiente de la concentración por virtud de la extrapolación a C=0, es la cantidad que se correlaciona casi siempre con el peso molecular.

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