La viscosidad se refiere a la cantidad en la que un fluido (gas o líquido) resiste un cambio de forma. En otras palabras, cuánto se opone el fluido al flujo. Por lo tanto, la viscosidad del agua se refiere a la cantidad de agua que resiste el flujo y el movimiento.
Para explicar la viscosidad técnicamente, la viscosidad es una medida de qué tan bien un fluido en particular puede resistir la deformación causada por las tensiones de cizallamiento y tracción.
La medida opuesta (recíproca) de la viscosidad es la fluidez, que indica la facilidad con la que fluye un fluido.
La viscosidad incluye otros factores físicos, como la fricción interna (fuerza de contacto entre moléculas) y la facilidad con la que se inicia y acumula la velocidad en el fluido.
Una breve comparación del flujo de agua (baja viscosidad) y el flujo de miel (alta viscosidad) ayudará a explicar el principio.
Tabla de contenido
Usos de la viscosidad
La viscosidad se usa comúnmente para la evaluación Lubricación de sistemas mecánicos Determine las fuerzas opuestas que surgen al transportar fluido en una tubería.
También es importante a la hora de evaluar y controlar el flujo de líquidos en procesos industriales como el moldeo por inyección y la pulverización.
Física de la viscosidad
En muchos fluidos, existe una relación proporcional entre el esfuerzo cortante que produce el flujo y la tasa de deformación (o deformación cortante).
Otra forma de verlo es dividir el esfuerzo cortante por la velocidad de deformación para obtener un valor constante para un fluido dado mantenido a una cierta temperatura.
La constante calculada para un fluido se conoce como viscosidad absoluta o viscosidad dinámica.
Viscosidad dinámica = (fuerza x tiempo) / área
La unidad de viscosidad cinemática es Ns/m2 (Ns m-2), o mPa.s, o unidad SI pois-zuille (donde 1 centipoiseuille = 1 mPa.s para el agua 20oC).
El fluido que produce la constante de viscosidad se conoce como fluido newtoniano.
Los fluidos que no producen constantes se denominan fluidos no newtonianos.
Otro tipo de medición de viscosidad que es útil para algunas aplicaciones es la viscosidad cinemática, que se calcula dividiendo la viscosidad cinemática por la densidad y se mide en m2/s (m2s-1).
Efecto de la temperatura
La viscosidad varía con la temperatura dependiendo de si el fluido es líquido o gaseoso.
La viscosidad del líquido disminuye rápidamente a medida que aumenta la temperatura.
La viscosidad del gas aumenta a medida que aumenta la temperatura.
En pocas palabras, el calentamiento facilita el flujo de líquidos y ralentiza el flujo de gases.
¿Cuál es la viscosidad del agua?
El agua es un líquido, y cada molécula tiene un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno (H2Es el líquido más abundante de la Tierra, cubriendo el 71% de la superficie terrestre.
Una de las razones por las que la viscosidad del agua es una medida importante es porque se usa ampliamente como solvente en la industria, la ingeniería, la agricultura y la producción química.
De hecho, la razón para hacer un solvente tan bueno es su viscosidad relativamente baja. Como se mencionó anteriormente, la viscosidad de los líquidos disminuye a medida que aumenta la temperatura, por lo que en los procesos industriales a menudo se usan a temperaturas mayores para mejorar la viscosidad. También es importante en biología, ya que la viscosidad del agua es un componente importante de la circulación sanguínea.
Viscosidad del agua a 20oC se usa comúnmente como el estándar principal. Como se mencionó anteriormente, la unidad SI de viscosidad absoluta es pois-ouille, que está relacionada con la viscosidad del agua a 20oC. Temperatura corporal (37oC) es otra medida de viscosidad comúnmente utilizada.
El agua tiene una baja viscosidad debido a la menor cantidad de enlaces intermoleculares. Sin embargo, la fuerza de estos enlaces aumenta a medida que el agua se enfría. Cuando llega a 0oC y está claro que cuando comienzas a congelar, la viscosidad es mucho mayor. El hielo sigue fluyendo, pero a un ritmo mucho más lento que el agua caliente.
Usa la viscosidad del agua
Una vez que conoce la viscosidad de un líquido a diferentes temperaturas (por ejemplo, agua), es fácil determinar con precisión la viscosidad de otros líquidos.
Por lo tanto, los gráficos y tablas de la viscosidad del agua están fácilmente disponibles.
El uso principal del valor de la viscosidad del agua es en comparación con otros fluidos. Poiel de viscosidad de 0,00102 o 1,002 mPa.s (a las 20 horas)oC es una medida estándar que sirve como punto de referencia para los experimentos con fluidos.
Este valor se obtuvo a través de experimentos cuidadosos y repetidos utilizando el método de acción capilar, manómetro y viscosímetro.
conclusión
Viscosidad del agua a 20oC se convierte en la medida estándar de viscosidad, con la que se comparan la mayoría de los demás fluidos, especialmente los líquidos.
Los experimentos para comprender mejor la viscosidad son útiles en muchas industrias. El diseño y mantenimiento de sistemas hidráulicos requiere una buena comprensión de la viscosidad, por ejemplo.