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VISCOSIDAD

Volviendo a los fluidos newtonianos, (la mayoría), se ha definido en ellos la viscosidad como la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Sus dimensiones serán:

Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o dinámica. Su unidad en el sistema C.G.S. es el Poise. 1 Poise = 1 P = 1 g. cm-1.s-1. Esta unidad es muy grande en muchos casos, y se utiliza el centipoise, cP, que es aproximadamente la viscosidad del agua. En el S.I., la unidad de viscosidad es kg/(m.s) = 10 P = 1 daP.

Se emplea otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se representa por , de modo que . Sus dimensiones son :

En el C.G.S., la unidad de esta viscosidad es el Stoke, St, 1 St = 1 cm2/s. Análogamente se utiliza el centistoke, 1 cSt = 10-2 St. En el S.I., la unidad es m2 / s = 104 St.

La viscosidad cinemática varía en un intervalo menos amplio que la viscosidad absoluta.

La viscosidad de los fluidos es la responsable de la disipación de energía en forma de calor en el flujo de los mismos. Son dos las causas que originan esa viscosidad: 1º) las fuerzas de cohesión existentes entre las moléculas, y 2º) el intercambio de cantidad de movimiento debido a la transferencia de moléculas de unos puntos a otros dentro de la vena fluida.

De acuerdo con estos dos factores, pueden explicarse las variaciones de la viscosidad con la temperatura y la presión, para los líquidos y los gases.

En los líquidos, la viscosidad es sensible a la temperatura y disminuye al aumentar ésta. Eso se debe a que predomina la disminución de la causa 1) sobre el aumento de la 2). Así, por ejemplo, la viscosidad del agua a 0 ºC es 1,75 cP y a 100 ºC es de 0,28 cP.

En cuanto al efecto de la presión, la viscosidad de los líquidos aumenta muy ligeramente con ella, siendo el agua una excepción, pues en ella la viscosidad primero disminuye y luego aumenta con la presión.

En los gases, la viscosidad aumenta con la temperatura, aproximadamente de acuerdo con una expresión del tipo: , donde: µ es la viscosidad a la temperatura T, µ0 es la viscosidad a 273 K, y n es una constante para cada gas.

Eso es debido a que la disminución de la causa 1) es pequeña, porque en los gases las fuerzas de cohesión ya son pequeñas, y en cambio es importante el aumento de la causa 2). Las moléculas gaseosas al calentarse se desplazan más rápidamente, pero hay más choques y más efectos de frenado de unas capas sobre otras. La viscosidad de los gases se ha estudiado intensamente en la teoría cinética de los gases, disponiéndose de tablas exactas para su cálculo. La constante n varía entre 0,65 y 1, según los casos.

En cuanto a la influencia de la presión, es poco importante, aumentando la viscosidad con ella, especialmente en las proximidades del punto crítico.

Copyright 2007, Autores y Colaboradores. Cite/attribute Resource. Franco, C. A., Franco, C. A., Ojeda, E. D. (2008, April 25). pagina_07. Retrieved November 18, 2018, from ocwus Web site: http://ocwus.us.es/arquitectura-e-ingenieria/operaciones-basicas/contenidos1/tema3/pagina_07.htm. Esta obra se publica bajo una licencia Creative Commons License. Creative Commons License