El documento habla sobre la viscosidad y sus unidades de medición. Explica que la viscosidad es la resistencia interna de un fluido al flujo y la movilidad de sus moléculas, y que depende de factores como la temperatura. Los fluidos como el aceite son más viscosos cuando están fríos, mientras que la viscosidad disminuye con el calor. También define los tipos de fluidos newtonianos y no newtonianos, y describe métodos comunes para medir la viscosidad como los viscosímetros de rotación, de tambor rotatorio y de tubo cap

1. “AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANÍA NACIONAL”
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINAS Y METALURGIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA
ASIGNATURA: INGENIERIA MATALUERGICA
DOCENTE: Ing. Peña Peña Elias Teodoro
INTEGRANTES:
❖ Holguin Silva Jean Carlo
❖ Huallpa Baca Fernando
❖ Huallparimachi Quispe Rivaldo Eznayder
❖ López de la Cruz Diego Enrique
2022-I
TEMA: VISCOSIDAD

2. Un indicador de la viscosidad
de un fluido es la facilidad
con lo que fluye.
los fluidos de baja viscosidad
fluyen mas rápido que los de
mayor viscosidad.
El aceite frio gotea mas despacio
que el caliente debido a que la
viscosidad se incrementa conforme
la temperatura disminuye.
La medida de la viscosidad se
expresa comúnmente con dos
sistemas de unidades SAYBOLT
(SUS) o en el sistema métrico
CENTISTOKES (CST).
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3. Definir la viscosidad dinámica
Definir viscosidad cinemática
Identificar las unidades de la viscosidad
Describir la diferencia de un fluido newtoniano y otro no newtoniano
Describir los métodos de medición de la viscosidad
Describir la variación de la viscosidad según la temperatura
Definir el índice de viscosidad
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4. El concepto de viscosidad nació con Newton,
cuando en su obra "Philosophiae Naturalis
Principia Mathemática" afirmó:
Que la resistencia ejercida, y que surge a partir de
una falta en el deslizamiento de un fluido, si el
resto de factores se mantienen, es proporcional a
la velocidad a la que las partes de un fluido son
separadas entre sí.
𝜏 =
𝐹
𝐴
= 𝜇
𝑈
𝑌
= 𝜇
𝑑𝑢
𝑑𝑦
Ecuación de la Viscosidad
de Newton.

5. Llamada también viscosidad absoluta, es la
resistencia interna entre las moléculas de un
fluido en movimiento y determina las fuerzas
que lo mueven y lo deforman.
Los líquidos se deslizan en capas o láminas, lo
que significa que la velocidad del fluido es nula
en la superficie de contacto y aumenta
mientras se vuelve más distante creando una
tangente que se denomina fuerza tangencial.

6. La viscosidad cinemática relaciona la viscosidad dinámica con la
densidad del líquido. Teniendo el valor de la viscosidad dinámica
se puede calcular la viscosidad cinemática de un fluido con la
siguiente fórmula:
En esta medida, la viscosidad es la resistencia de un fluido al
deslizamiento, y la densidad es el peso específico
(masa/volumen) dividido por la gravedad. Por ejemplo:

7. Un aceite de motor viscoso se desliza lentamente por un
tubo, pero continuará siendo menos denso que el agua al
flotar sobre ella. En este caso, el agua es menos viscosa, pero
más densa que el aceite.
Para el cálculo de la viscosidad cinemática se utiliza la unidad
específica en el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS) Stoke (St).
Es importante tener en cuenta que tanto la viscosidad dinámica
como la cinemática dependen de la naturaleza del líquido y la
temperatura, por ejemplo, mientras mayor es la temperatura de
un líquido, menos viscoso es este, ya que la cohesión de las
moléculas se vuelve más débil.

8. CLASIFICACIÓN
DE LOS FLUIDOS

9. Fluido cuyo valor de viscosidad,
a una presión y temperatura
dadas, es único para cualquier
velocidad de cizalla, siendo
independiente del tiempo de
aplicación de la cizalla.
Para líquidos Newtonianos, la
viscosidad también se denomina
coeficiente de viscosidad.

10. Aquellos cuya relación esfuerzo de corte y gradiente de
deformación no es lineal. Se deforma en la dirección de la
fuerza aplicada. Los fluidos no newtonianos pueden ser
viscoelásticos o visco inelásticos.
Ejemplos: pinturas, barnices, soluciones de polímeros,
mermeladas, jaleas, manteca, salsas, etc.

11. VISCOSIDAD
EN LIQUIDOS
Y GASES
LIQUIDO
GAS
INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA

12. GASES
La viscosidad de un gas se determina por la velocidad
de transferencia del momento del flujo desde las
laminas que se mueven mas rápidas a las mas lentas.
Ecuación de viscosidad para gases no polares a bajas
presiones desarrollada por Chapman & Enskog.

13. LIQUIDOS
Resistencia que ofrece un liquido a fluir. Por ejemplo, si tenemos un vaso de
agua y otro de miel e intentamos vaciarlo, el vaso de agua se vacía mucho mas
rápido que el de miel, es decir que la miel es mas viscosa y por lo tanto ofrece
mas resistencia al salir de un vaso.
Cuando aumentamos la temperatura, las fuerzas
intermoleculares en el liquido disminuyen y la
viscosidad también disminuye, por ello es necesario
indicar la temperatura. Los líquidos tienen fuerzas
intermoleculares fuertes, tienen viscosidades
altas(menor movimiento de las moléculas)

14. Nos indica cuanto cambia esta con la temperatura. Sera utilizado para operar a
extremos amplios de temperatura.
Un fluido con índice de viscosidad alto muestra un cambio pequeño en su
viscosidad con la temperatura. Un fluido con índice de viscosidad bajo muestra un
cambio grande en su viscosidad con la temperatura.
La forma general de la ecuación para calcular el índice de viscosidad de un aceite
con valor menor o igual a 100 es la siguiente.
𝑽𝑰 =
𝑳 − 𝑼
𝑳 − 𝑯
× 𝟏𝟎𝟎
Donde:
U=Viscosidad cinemática del aceite de prueba.
L=Viscosidad cinemática de un aceite estándar a 40°C con VI de cero.
H= Viscosidad cinemática de un aceite estándar a 40°C con VI de 100.

15. VISCOSIMETROS DE ROTACION:
Los viscosímetros de rotación emplean la idea de que la fuerza requerida para
rotar un objeto inmerso en un fluido, mide la viscosidad del fluido. Por ejemplo:
El viscosímetro de Stormer es un dispositivo rotatorio empleado para determinar
la viscosidad de las pinturas, es muy usado en las industrias de elaboración de
pintura.
VISCOSIMETRO DE TAMBOR ROTATORIO:
Consiste en dos cilindros concéntricos, uno fijo y el otro que gira a velocidad angular
constante.
 H: Altura que ocupa el líquido dentro del cilindro.
 Ri: Radio del cilindro interior.
 Re: Radio del cilindro exterior.
 Velocidad angular con la que gira el cilindro exterior.

16. Cuando el cilindro exterior gira y arrastra al cilindro interior
mediante la cizalladura que se transmite a través del fluido, hasta
que el resorte de torsión detiene el cilindro interior, instante y estado
en que puede leerse el valor del torque que señala el medidor. El
espesor de fluido es pequeño y puede suponerse distribución lineal
de velocidades.
Para determinar la viscosidad del fluido que se encuentra al interior
de estos dos tubos concéntricos se deben seguir los siguientes pasos:
a) Relacionar el esfuerzo tangencial ( )con el torque en el eje (T). El
torque elemental en un elemento de área dS del cilindro es:
VISCOSIMETRO DE TAMBOR ROTATORIO:

17. b) Relacionar (dv/dn) con la velocidad angular . Para realizar esto se hace la
suposición de que la velocidad del líquido vara linealmente entre Ri en la capa
rotante y 0 en el cilindro fijo. Entonces:
c) Se reemplaza y (dv/dn) en la ley de Newton y se obtiene la viscosidad
dinámica.
df = dAf dAf = R1 d dh dTL= R1 dF = m (dv /dr)(dv /dr) = R2 /(R2-R1)
TL = 2H( R2R12)/(R2-R1)
dF= dAf dAf= r d dh dTB= r Df = (dv/db)(dv/dv) = r/b TB = (R14 /2b)
Torque total = Torque lateral + Torque en la base. Torque total = Torsión en el
resorte. T = TL + TB = Kq T = TL + TB T = K. K : coeficiente de torsión del
soporte. : ángulo que rota el soporte.
Para un montaje dado la viscosidad absoluta ser función exclusiva del ángulo
de rotación del soporte de torsión

18. VISCOSIDAD ABSOLUTA EN FUNCIN DEL ANGULO
DE ROTACIN DEL SOPORTE DE TORSION
El viscosímetro como se explicó en la
definición, mide la viscosidad del fluido; por lo
que las unidades en las que se obtendrán los
resultados son las siguientes: Sistema de
Unidades Sistema Internacional (S.I.) Sistema
Tradicional (U.S.A.) c.g.s. Poise = 0.1 Pa s
Unidades

19. Viscosímetro de tuvo capilar
Hablando de los verdaderos inicios de los viscosímetros tenemos el
viscosímetro de tubo capilar inventado por Poiseuille en 1828 tiene
como fundamento de funcionalidad la Ley de Poiseulle que ayuda a
determinar mediante el uso de un tubo cilíndrico fino como su
nombre lo dice tubo capilar y un par de manómetros la viscosidad y
velocidad de los fluidos.
En este método se hace una medición del tiempo necesario para que
cierta cantidad de fluido pase por un tubo capilar (o de calibre
pequeño) bajo una diferencia medida y constante de presiones.

20. La magnitud de la caída de presión se relaciona con la
viscosidad del fluido en la siguiente ecuación.
n = (P₁ - P₂)D²
32vL
D= Es el diámetro interior del tubo.
v= La velocidad del fluido.
L=La longitud del tubo entre los puntos 1 y 2, en los que se
mide la presión.

21. Viscosímetro de bola que cae:
El viscosímetro de caída de bola VISCO BALL se basa en el sistema de medida
Höppler. Mide el tiempo en el que una esfera sólida necesita para recorrer una
distancia entre dos puntos de referencia dentro de un tubo inclinado con muestra.
Los resultados obtenidos se determinan como viscosidad dinámica en unidades de
medida estandarizada del Sistema Internacional (mPa·s).
El VISCO BALL determina la viscosidad de líquidos Newtonianos y gases (con
una bola especial para gases), con precisión. Entre sus aplicaciones figuran la
investigación, el control de procesos y el control de calidad.

22. Este viscosímetro se utiliza principalmente para substancias de baja viscosidad,
entre 0,6 y 100.000 mPa·s, como:
-Industria de aceites minerales (aceites, líquidos hidrocarbonos)
-Industria alimentaria (soluciones de azúcar, miel, cerveza, leche, gelatina,
zumos de frutas)
-Industria química (soluciones de polímeros, disolventes, soluciones de resinas,
dispersiones de látex, soluciones adhesivas)
-Industria Cosmética/Farmacéutica (materias primas, glicerina, emulsiones,
suspensiones, soluciones, estractos)
-Industria petrolera (crudo, aceite para máquinas, petróleo)
-Carburantes (petróleo, aceite diesel y parafina)
-Industria papelera (emulsiones, dispersiones de pigmentos, aditivos del papel)
-Pinturas y barnices (tintas para impresión, barnices, aquarelas, tintas)
- Detergentes

23. Al igual que los lubricantes para motores de combustión interna, los lubricantes para
transmisiones manuales y diferenciales automotrices, están clasificados con base en
su viscosidad, de acuerdo con la especificación SAE J-306-05 y consta de11 grados de
viscosidad divididos en grados de invierno y grados de verano.
Grados de Invierno
Los grados de viscosidad para invierno van acompañados por la letra “W”, haciendo
referencia a la estación climatológica de invierno (“Winter”, en inglés) y se basan
principalmente en el cumplimiento de requerimientos de comportamiento a baja
temperatura, aunque también deben cumplir con requerimientos a alta temperatura.
Grados de Verano
Los grados de verano no van acompañados por alguna letra, sus requisitos de
comportamiento son a altas temperaturas.

24. Requerimientos de Grados de Viscosidad
de Invierno
Transporte a bajas temperaturas.
La viscosidad de los aceites para transmisiones a baja temperatura es
crítica tanto para los diferenciales como las transmisiones manuales en
cuanto a la circulación del fluido se refiere. Para los engranes la
importancia radica en si las características del fluido son tales que el
aceite fluirá dentro del canal creado por los engranes sumergidos en el
aceite a medida que estos comienzan a girar y continúan lubricándolos a
medida que continúan girando.

25. Aceites mono grados y multigrados
Al igual que sucede con los lubricantes para motores de combustión interna,
cuando un lubricante es formulado para cumplir con solo uno de los
requisitos de la tabla, es decir, baja temperatura (W, invierno) o alta
temperatura (verano), se dice que este aceite es un “mono grado”. Por otro
lado, cuando un aceite cumple con un grado de invierno y uno de verano, se
dice que es “multigrado”

26. La temperatura de referencia para la clasificación debería ser
razonablemente cercana al promedio de la experiencia de uso industrial.
También debería relacionarse estrechamente a otras temperaturas
seleccionadas empleadas para definir propiedades tales como el Índice de
Viscosidad (IV), el cual puede ayudar a definir un lubricante. Un estudio de
las temperaturas posibles indicó que 40°C (104°F) era apropiada para las
clasificaciones de lubricantes industriales, así como para la definición de las
propiedades de los lubricantes. La clasificación de viscosidad ISO
consecuentemente está basada en la viscosidad cinemática a 40°C (104°F).

28. Clasificación comparativa de la viscosidad