Este documento trata sobre la viscosidad de los fluidos. Define la viscosidad como la resistencia interna de un fluido al flujo o movimiento, y explica que depende de factores como la temperatura y la presión. Describe cuatro tipos de viscosidad - dinámica, cinemática, aparente y extensional - y explica cómo se miden y calculan. También analiza cómo la viscosidad varía con la temperatura y la presión.

1. “
CURSO : MECANICA DE FLUIDOS
DOCENTE : Lic. WALTER VALDERA SANCHEZ
ALUMNOS : SANTA CRUZ SANCHEZ, Leodan
MORETO TUESTA, Cristian
GUIMAC PULCE, Alexander
CICLO : V
VISCOSIDAD
CHACHAPOYAS –PERÚ
-2016-

2. LA VISCOCIDAD
I. DEFINICION
La viscosidad es una característica de los fluidos en movimiento que muestra una tendencia de
oposición hacia su flujo ante la aplicación de una fuerza. Cuanta más resistencia oponen los
líquidos a fluir, más viscosidad poseen. Los líquidos, a diferencia de los sólidos se caracterizan
por fluir, lo que significa que al ser sometidos a una fuerza, sus moléculas se desplazan, tanto
más rápidamente como sea el tamaño de sus moléculas. Si son más grandes, lo harán más
lentamente. En los líquidos a mayor temperatura la viscosidad disminuye mientras que en los
gases sucede todo lo contrario lo contrario.
Los materiales viscosos tienen la característica de ser pegajosos, como los aceites o la miel. Si
se vuelcan, no se derraman fácilmente, sino que se pegotean. Lo contrario ocurre con el agua,
que tiene poca viscosidad. La sangre también posee poca viscosidad, pero más que el agua.
La viscosidad es medida con un viscosímetro que muestra la fuerza con la cual una capa de
fluido al moverse arrastra las capas contiguas. Los fluidos más viscosos se desplazan con
mayor lentitud. El calor hace disminuir la viscosidad de un fluido, lo que lo hace desplazarse
con más rapidez. Cuanto más viscoso sea el fluido más resistencia opondrá a su deformación.
Los fluidos no viscosos se denominan ideales, pues todos los flujos algo de viscosidad tienen.
Los fluidos con menor viscosidad (casi ideal) son los gases.
Ejemplo: Coger 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 (a), el material sólido opone una resistencia a la fuerza
aplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su rigidez. Si imaginamos que la
goma de borrar está formada por 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).
Deformación de un sólido por la aplicación de una fuerza tangencial.

3. II. TIPOS DE VISCOSIDAD
1.- VISCOSIDAD DINÁMICA O ABSOLUTA “μ”
La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos que indica la mayor o menor resistencia
que estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a un esfuerzo cortante.
La Viscosidad Absoluta suele denotarse a través de la letra griega μ. Es importante resaltar que
esta propiedad depende de manera muy importante de la temperatura, disminuyendo al
aumentar ésta.
Donde:
μ : es la viscosidad dinámica (Pa·s),
τ : es el esfuerzo cortante o de cizalla (Pa).
γ : velocidad de deformación (s-1
)
Sea un cuerpo en forma de paralepípeda de base S y de altura h.
Esfuerzo de cizalla
Cuando la fuerza F que actúa sobre el cuerpo es paralela a una de las caras mientras que la otra
cara permanece fija, se presenta un tipo de deformación denominada de cizallamiento, en el que
no hay cambio de volumen pero si de forma. Si originalmente la sección transversal del cuerpo
tiene forma rectangular, bajo un esfuerzo cortante se convierte en un paralelogramo.
Definimos el esfuerzo (τ) como F/S la razón entre la fuerza tangencial y el área S de la cara
sobre la que se aplica. La deformación por cizalla, se define como el cociente Δx/h donde Ex es
la distancia horizontal que se desplaza la cara sobre la que se aplica la fuerza y h, la altura del
cuerpo.
Al esfuerzo de cizalla (τ) se le suele llamar: Tensión tangencial, Tensión de cizalla, Tensión de
corte, Fuerza superficial, Shear Stress (en inglés). Es uno de los parámetros más importantes y
fundamental para el cálculo de la viscosidad en el reómetro.

4. Esfuerzo de cizalla
La velocidad de cizalla nos aporta la velocidad de variación de la deformación, también se
llama velocidad de deformación y la definimos matemáticamente de la siguiente forma:
Velocidad de deformación
Unidades de la viscosidad dinámica
SISTEMA UNIDADES
(SI) N*S/m2
, Pa*s kg/m*s kg/m*s
(Ingles) lb*S/pies2
, slug/pies*s
(cgs) poise= dina *S/cm2
= g/cm*s = 0,1 Pa*s
2.- VISCOSIDAD CINEMÁTICA “ν “
La Viscosidad Cinemática es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido.
Dónde:
μ : es la viscosidad dinámica (Pa·s)
g: el peso específico del líquido ( g = r × g ).
ρ : densidad del fluido
La unidad de medida de la viscosidad cinemática es: m2/s

5. Ejemplo: Dos fluidos distintos con igual viscosidad absoluta, los cuales se harán fluir
verticalmente a través de un orificio. Aquél de los fluidos que tenga mayor densidad fluirá más
rápido, es decir, aquél que tenga menor viscosidad cinemática.
Unidades de la viscosidad cinemática
SISTEMA UNIDADES
(SI) m2
/s
(Ingles) pies2
/s
(cgs) stoke = 100centistoke = 1x10-6
m2
/s
3.- VISCOCICDAD APARENTE“ η ”
Es el cociente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación para fluidos de
comportamiento no lineal. Este término es el que se utiliza al hablar de “viscosidad” para
fluidos no newtonianos.
Curva de fluidez para representar la viscosidad dinámica y aparente.
4.- VISCOCICDAD EXTENSIONAL “μe”
Se define como la viscosidad que presenta un fluido no newtoniano cuando se aplica un
esfuerzo de tracción sobre él. Presenta la relación entre el esfuerzo y la velocidad de
deformación en el eje que se produzca (axial ó biaxial).

6. Prueba de flujo extensional biaxial con velocidad constante del plato y deformación
controlada
Extensión lineal de una barra rectangular
La relación entre la viscosidad dinámica y la extensional se denomina número de Trouton y
para los fluidos Newtonianos tiene un valor de 3.
III. VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA VISCOSIDAD
Las variables más importantes que afectan a la viscosidad son: La temperatura y la presión
a) VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON LA TEMPERATURA.
 Líquidos: La viscosidad disminuye muy rápidamente a medida que se incrementa la
temperatura.
La ecuación de Arrhenius
Donde:
μ: la viscosidad dinámica (Pa·s),
T, es la temperatura absoluta (K) y
A y B son constantes dependientes del líquido
Como se deduce de la ecuación, la viscosidad
disminuye con la temperatura. Esto es debido al hecho de que, conforme aumenta la
temperatura, las fuerzas viscosas son superadas por la energía cinética, dando lugar a
una disminución de la viscosidad, efecto que ha de tenerse en cuenta para una
determinación rigurosa de la misma. En la medición, la temperatura debe permanecer
prácticamente constante.

7. La ecuación de Poiseuille (1840)
Donde:
μ0: la viscosidad dinámica a 0 º C
T: la temperatura (ºC)
αyβ: coeficientes constantes
 Gases: En cuanto a los gases, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la agitación y los
choques de las moléculas del gas, oponiéndose al movimiento (mayor fricción) y produciendo
un aumento de la viscosidad del gas.
b) VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON LA PRESIÓN
La viscosidad en líquidos aumenta exponencialmente con la presión. Excepcionalmente, para
el agua a temperaturas menores de 30º C la viscosidad disminuye. Los cambios de viscosidad
con la presión son bastante pequeños para presiones distintas de la atmosférica.
Existe una ecuación que permite tener en cuenta ambas variables (temperatura y presión), se
denomina ecuación de Barus.
En esta expresión; Μ0, es la viscosidad a T0 y A presión atmosférica.
IV. ÍNDICE DE VISCOSIDAD (I.V.)
Una medida de qué tanto cambia la viscosidad de un fluido con la temperatura está dada por su
índice de viscosidad (IV). Éste es especialmente importante en los aceites lubricantes y en los
fluidos hidráulicos que se utilizan en equipos que deben operar en condiciones extremas de
temperatura.
Para poder valorar estos cambios se define el índice de viscosidad (I.V.) que ofrece una medida
de la variación de la viscosidad del fluido con la temperatura.

8. I.V.ALTOS: Fluidos que muestran un cambio pequeño de viscosidad respecto a la temperatura.
I.V.BAJOS: Fluidos que muestran un cambio grande de viscosidad respecto a la temperatura.
V. MEDIDAS DE LA VISCOSIDAD
1 poise = 1 dina. s/cm2
= 0,01019 Kg. s/m2
1 stoke = 1 dina /1 poise= 1 cm2
/s2
= 0.0001 m2
/s
Submúltiplo es el centistoke (sSt), que equivale a la viscosidad del agua a 20°C
(exactamente 1,0038 cSt)
 Equivalencias entre las diferentes unidades
CentiPoises (cp) = CentiStokes (cSt) × Densidad
SSU1 = Centistokes (cSt) × 4.55
Grados Engler1
× 7.45 = Centistokes (cSt)
Segundos Redwood1
× 0.2469 = Centistokes (cSt)
 Viscosidad para líquidos en centipoises a 21° C
Agua 0,018 Octano 0,540 Petróleo 0,550
Trementina 1,45 Aceite de oliva 1,00 Parafina 2
Alcohol 1,20 Mercurio 1,50

9.  Viscosidad Dinámica
1 Poise (Pi) = 0,0102 kg/s.m2
= 36,72 Kg/h.m2
 Viscosidad Cinemática
1 m2
/s = 104
stokes (st)
La viscosidad cinemática de un fluido es su viscosidad dinámica dividida por su densidad,
ambos medidos a la misma temperatura, y expresada en unidades consistentes. Las unidades
más comunes que se utilizan para expresar la viscosidad cinemática son: stokes (St) o
centistokes (cSt, donde 1 cSt = 0,01 St), o en unidades del SI como milímetros cuadrados por
segundo (mm2
/s, donde 1 mm2
/s = 1 cSt).
La viscosidad dinámica en centipoise se puede convertir en viscosidad cinemática en centistokes
dividiéndola por la densidad del fluido en gramos por centímetro cúbico (g/cm3
) a la misma
temperatura. La viscosidad cinemática en milímetros cuadrados por segundo se puede convertir
en viscosidad dinámica en pascal-segundos multiplicando por la densidad en gramos por
centímetro cúbico y dividiendo el resultado por 1000. Resumiendo:
VI. BIBLIGRAFÍA
 MOTT- MECAN/CA DE FLUIDOS APLICADA. 40. Ed.
 http://www.lubricar.net/teoria.htm
 http://es.scribd.com/doc/56451086/8/Tipos-de-viscosidad