VISCOSIDAD DE FLUIDOS

1. Viscosidad
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Ciertos fluidos como, por ejemplo, la miel muestran una viscosidad mayor que el agua.
La viscosidad dinámica de un fluido es una medida de su resistencia a las
deformaciones graduales producidas por tensores cortantes o tensores de
tracción en un fluido. Por ejemplo, la miel tiene una viscosidad dinámica mucho
mayor que la del agua. La viscosidad dinámica de la miel es 70 centipoises y la
viscosidad dinámica del agua es 1 centipoise a temperatura ambiente. 1
La viscosidad es una propiedad física característica de todos los fluidos, la
cual emerge de las colisiones entre las partículas del fluido que se mueven a
diferentes velocidades, provocando una resistencia a su movimiento según
la Teoría cinética. Cuando un fluido se mueve forzado por un tubo liso, las
partículas que componen el fluido se mueven más rápido cerca del eje longitudinal
del tubo, y más lentas cerca de las paredes. Por lo tanto, es necesario que existan
unos tensores cortantes para sobrepasar la resistencia debida a la fricción entre
las capas del líquido y la condición de no deslizamiento en el borde de la
superficie, y que el fluido se siga moviendo por el tubo de rugosidad mínima. En
caso contrario, no existiría el movimiento.
Un fluido que no tiene viscosidad es un superfluido. Ocurre que en ciertas
condiciones el fluido no posee la resistencia a fluir o es muy baja y el modelo de
viscosidad nula es una aproximación que se verifica experimentalmente.
La viscosidad de algunos fluidos se mide experimentalmente
con viscosímetros y reómetros. La parte de la física que estudia la deformación
debido a esfuerzos externos en los fluidos es la reología. Los esfuerzos internos
son las reacciones que se generan por la fricción existente entre las capas de
fluido.
Solo existe en líquidos y gases (fluidos). Se representa por la letra griega μ. Se
define como la relación existente entre el gradiente negativo de velocidad local
que es la fuerza impulsora para el transporte de cantidad de movimiento, y el flujo
neto de cantidad de movimiento que es la relación entre el esfuerzo cortante y el
área de placa que atraviesan las moléculas. Ésta relación también se denomina
densidad de flujo viscoso de cantidad de movimiento y, por lo visto, sigue la
dirección de la velocidad decreciente, o sea va de una región de alta velocidad a

2. otra de baja velocidad. En caso de que el flujo sea turbulento, se suma a la
viscosidad molecular la Viscosidad de remolino de Boussinesque, que significa
que el efecto del Flujo turbulento se suma al del flujo laminar. Esta es función de la
posición.
Índice
 1Etimología
 2Líquidos
 3Gases
 4Viscosidad cinemática
 5Fluido no newtoniano
o 5.1Modelo de Bingham
o 5.2Modelo de Ostwald de Waele
o 5.3Modelo de Eyring
o 5.4Modelo de Ellis
o 5.5Modelo de Reiner-Philippoff
 6Explicación de la viscosidad
 7Expresiones cuantitativas
o 7.1Fluido newtoniano
 8Unidades
o 8.1Viscosidad dinámica, μ
o 8.2Viscosidad cinemática, ν
 9Influencia de la temperatura y la presión
 10Véase también
 11Referencias
o 11.1Bibliografía
o 11.2Enlaces externos
Etimología[editar]
La palabra "Viscosidad" viene del latín viscum ("muérdago"). Viscum también se
refiere al pegamento viscoso derivado de las bayas de muérdago.
Líquidos[editar]
Los fluidos que siguen la Ley de Newton se denominan fluidos newtonianos. Los
líquidos que no siguen esta forma son pastas, suspensiones y polímeros de
elevado peso molecular. La viscosidad generalmente disminuye con el aumento
de temperatura porque la distancia entre las moléculas es pequeña y recorren
distancias muy pequeñas entre ellas por lo que el choque efectivo es la forma de
transferencia.
Gases[editar]
La viscosidad de gases con baja densidad aumenta al aumentar la temperatura.

3. Viscosidad cinemática[editar]
Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se
representa por ν. Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la
viscosidad dinámica por la densidad del fluido:2
Fluido no newtoniano[editar]
Se trata de gases y líquidos polimerizados, substancias asfálticas, materiales
pastosos, cristalinos y suspensiones. Si la viscosidad disminuye al aumentar el
gradiente de velocidad el comportamiento se denomina pseudoplástico y dilatante
cuando aumenta al aumentar dicho gradiente. Si la viscosidad es independiente
del gradiente de velocidad, el fluido se comporta como newtoniano. Se han
propuesto diversos modelos para expresar la relación que existe, en estado
estacionario, entre el gradiente negativo de velocidad local y la densidad de flujo
viscoso de cantidad de movimiento. Los parámetros empíricos positivos pueden
obtenerse correlacionando la densidad de flujo viscoso de cantidad de movimiento
con el gradiente negativo de velocidad local a temperatura y presión constantes.
Surgen del empirismo al ajustar las curvas y resulta aventurado utilizar en un
rango que no sea el de obtención. Los valores de los parámetros reológicos
también son función de la temperatura, presión y gradiente negativo de velocidad
local por lo que hay que aclarar las condiciones en que se obtienen. Cuando el
estado no es estacionario, si al aplicar repentinamente un esfuerzo cortante la
viscosidad comienza a disminuir el fluido es tixotrópico y si comienza a aumentar
es reopéctico. Cuando al cesar el esfuerzo cortante recupera en forma parcial sus
propiedades es viscoelástico.
Modelo de Bingham[editar]
El plástico de Bingham permanece rígido mientras el esfuerzo cortante es menor a
un determinado valor, por encima del cual se comporta similar a un fluido
newtoniano. Se utiliza para pastas y suspensiones finas.
Modelo de Ostwald de Waele[editar]
Se utilizar para modelar fluidos pseudoplásticos y dilatantes convirtiendo la
viscosidad en una función del gradiente de velocidad local de manera que cuando
aumenta la velocidad local, la densidad de flujo viscoso disminuye para fluidos
pseudoplásticos y aumenta para fluidos dilatantes.
Modelo de Eyring[editar]
El modelo de Eyring predice el comportamiento de fluidos pseudoplásticos para
valores finitos de densidad de flujo viscosos y se convierte en la ley de viscosidad
de Newton cuando la densidad de flujo viscoso tiende hacia cero.
Modelo de Ellis[editar]

4. Presenta una gran flexibilidad porque se convierte en la Ley de Newton y en la Ley
de la Potencia dependiendo de los valores que adquieren las constantes.
Modelo de Reiner-Philippoff[editar]
Para valores muy bajos o muy elevados del gradiente de velocidad local obedece
a la Ley de Newton.
Explicación de la viscosidad[editar]
Imaginemos 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, el material sólido (a) 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).