martes, 25 de septiembre de 2018

VISCOSIDAD

GABRIELA HERNANDEZ VARGAS 
DÉCIMO 
ASIGNATURA DE FÍSICA 

Antecedentes: "Los primeros experimentos cuidadosamente documentados del rozamiento en flujos de baja velocidad a través de tuberías fueron realizados independientemente en 1839 por el fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille, que estaba interesado por las características del flujo de la sangre, y en 1840 por el ingeniero hidráulico alemán Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen. El primer intento de incluir los efectos de la viscosidad en las ecuaciones matemáticas se debió al ingeniero francés Claude Louis Marie Navier en 1827 e, independientemente, al matemático británico George Gabriel Stokes, quien en 1845 perfeccionó las ecuaciones básicas para los fluidos viscosos incompresibles."

Introducción:  "La viscosidad es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un líquido al separarse unas de otras, es decir, es la oposición de un fluido  al deformarse y esta oposición es debida a las fuerzas de adherencia que tienen unas moléculas de un líquido o fluido con respecto a las otras  moléculas del mismo líquido." (también se puede encontrar en algunos gases ideales).

Hagamos una comparación entre las estructuras moleculares de los líquidos y sólidos (tomando los círculos grandes como sus moléculas).


       
Como se puede observar en ambas imágenes la atracción molecular de los sólidos es más fuerte que la de los líquidos, por esto los sólidos son rígidos, por su fuerte atracción molecular.

Así que podemos definir la viscosidad como la mayor o menor atracción molecular de un fluido sin llegar a ser un sólido.

¿Se puede alterar los enlaces de cohesión molecular de un fluido viscoso? 
La respuesta es sí, y aquí es cuando toma parte la temperatura, la cual es inversamente proporcional a la viscosidad de un líquido.
Esto es debido a que a mayor temperatura las moléculas comienzan a vibrar, lo que dificulta mucho más una cohesión molecular fuerte entre ellas, por ende le quita viscosidad al fluido.
Aunque hay que tener presente en que fluido relacionar la temperatura con su nivel de viscosidad ya que hay dos tipos de fluidos:

Fluidos newtonianos: A una temperatura fija su viscosidad no cambia y esta se mantiene constante y se suele representar con la letra griega μ.
Fluidos no newtonianos: influyen otros factores a parte de la temperatura, por lo tanto su viscosidad es constante y se suele representar con la letra griega η.

Sin embargo hay que tener claro que la viscosidad es una característica única de fluidos en movimiento, ya que cuando este está en movimiento es donde se puede determinar la si su interacción molecular es fuerte dependiendo de cuanta oposición da el fluido al moverse. Pues si este se encuentra quieto sus moléculas no tendrán la necesidad de interactuar entre sí para mantenerse unidas.

Tipos de viscosidad

Viscosidad dinámica: relación que se crea entre el aumento de velocidad y el esfuerzo cortante. Se mide en pascal-segundos y depende directamente de su temperatura (mayor temperatura menor viscosidad). indica el tipo de resistencia de los fluidos, que estos ejercen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a esfuerzos cortantes.
esfuerzo cortante: "esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar."


Viscosidad cinemática:  se obtiene al dividir la viscosidad dinámica entre la densidad del fluido.

Viscosidad extensional: "es e tipo de viscosidad que llega a tener un fluido que no es newtoniano al momento de ser aplicado en el algún esfuerzo de tracción."
tracción: Acción de tender a mover una cosa hacia el punto de donde procede el esfuerzo.
Viscosidad aparente: varia según su velocidad, esta viscosidad es la división del esfuerzo cortante entre la velocidad que toma el fluido en deformarse.



LEY DE LA VISCOSIDAD DE NEWTON
 "Para un determinado fluido, la tensión tangencial de rozamiento aplicada según una dirección es directamente proporcional a la velocidad (en módulo) en la dirección normal a la primera, siendo la constante de proporcionalidad correspondiente el coeficiente de viscosidad".  



Muchas gracias.
bibliografía: 

https://www.youtube.com/watch?v=GEI3hAhJ8zY
https://conceptodefinicion.de/viscosidad/
https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/3623/1/tema2RUA.pdf
https://prezi.com/n0-3cjp2eyop/viscosidad/
https://www.tiposde.com/viscosidad.html
http://taninos.tripod.com/viscosidad.htm
https://www.youtube.com/watch?v=VQSAsaco5Fg







3 comentarios:

  1. Me gustaría decir que en el tema anterior no se nombra ni se explica la ley de viscosidad de newton y esta explica que una fuerza con velocidad X es proporcional cuando se vuelve menor la distancia Y. A esta proporcionalidad se le llama viscosidad del fluido, y los fluidos que cumplen con esta ley se les llama como lo nombraste en el tema fluidos newtonianos.

    Dando alcance al tema tratado existen otros tipos de fluidos como:

    Fluidos ideales: Un fluidos ideal es cuando vemos que su comportamiento es estable, no viscoso, y tampoco se pueden comprimir

    Fluidos reales: Estos si poseen viscosidad a diferencia de los fluidos ideales, por ejemplo: el agua, gasolina y el aceite.

    Webgrafia:

    https://www.lifeder.com/tipos-de-fluidos/
    https://es.slideshare.net/keniarp/ley-de-viscosidad-de-newton

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  2. Saludos Gabriela.
    Me parece una muy buena explicación sobre Viscosidad, y la variación que puede llegar a tener dependiendo de ciertos factores.

    Sin embargo, me parece que faltó un poco de profundidad al momento de definir los diferentes tipos de fluidos que existen dependiendo de el factor de la viscosidad, específicamente al definir los fluidos Newtonianos y no Newtonianos.

    Hago un aporte:
    "Fluidos Newtonianos:Es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal.
    Aquellos fluidos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de deformación se denominan fluidos newtonianos. El fluido newtoniano carece de propiedades elásticas, es incompresible, isotrópico e irreal.
    A medida que aumenta la temperatura disminuye su viscosidad. Esto quiere decir que la viscosidad es inversamente proporcional al aumento de la temperatura. La viscosidad de un fluido newtoniano no depende del tiempo de aplicación del esfuerzo, aunque sí puede depender tanto de la temperatura como de la presión a la que se encuentre."- WWW.ecured.cu

    "Fluidos NO Newtonianos: Un fluido no newtoniano es aquel que no tiene una viscosidad definida y constante como un fluido newtoniano, sino que varía en función de la temperatura y fuerza cortante a la que esté sometido. Por el contrario, en los fluidos newtonianos la viscosidad puede describirse en función de la temperatura y la presión sin que intervengan otras fuerzas.
    Un fluido no-newtoniano en reposo se comporta como un líquido mientras que si se somete a fuerzas de estrés aumenta su viscosidad. Si golpeas sobre la superficie de un fluido no newtoniano, el estrés introducido por la fuerza entrante hace que los átomos que componen el fluido se reorganicen aumentando la viscosidad, incluso hasta comportarse como un sólido por un instante."- curiosoando.com

    Gracias.

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