¿Qué determina la viscosidad de un fluido?

Escrito por richard beglan | Traducido por felipe builes
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¿Qué determina la viscosidad de un fluido?
El aceite de motor es un ejemplo de un fluido altamente viscoso. (Comstock/Comstock/Getty Images)

La viscosidad se refiere a la facilidad de un fluido para moverse bajo estrés o presión. Un fluido altamente viscoso se mueve con menos facilidad que un fluido de baja viscosidad. El término fluido se refiere a líquidos y gases, ya que ambos poseen esta cualidad. La predicción precisa y la medición del comportamiento de un fluido en movimiento es esencial en el diseño de plantas industriales y aparatos eficientes.

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Definición técnica

Un fluido en movimiento se adhiere a la superficie del recipiente por el que está fluyendo. Esto significa que la velocidad del fluido debe ser cero en la pared de la tubería o contenedor. La velocidad del fluido aumenta a medida que se aleja de la superficie del recipiente, por lo que, en realidad, se desplaza en capas a través del área que lo contiene. La deformación del fluido se llama cizalla: un fluido se corta cuando pasa por encima de una superficie sólida. La resistencia del fluido al cizallamiento se llama viscosidad.

Causa de la viscosidad

La viscosidad es causada por la fricción dentro del fluido. Es el resultado de las fuerzas intermoleculares entre las partículas dentro de la sustancia. Estas fuerzas intermoleculares resisten el movimiento de cizallamiento del fluido. La viscosidad de un fluido es directamente proporcional a la intensidad de estas fuerzas. Como el líquido es más ordenado que el gas, se deduce que la viscosidad de cualquier líquido debe ser considerablemente más alta que la viscosidad de cualquier gas.

Coeficiente de viscosidad

Cada líquido tiene su propia viscosidad específica y la medida de lo que se llama el coeficiente de viscosidad, denotado por la letra griega mu. El coeficiente es directamente proporcional a la cantidad de tensión requerida para romper el fluido. Un fluido viscoso requiere una gran cantidad de estrés o presión para moverse. Es razonable pensar que un líquido espeso se deforme menos fácilmente que uno más ligero. La diferencia en la velocidad de un fluido entre el borde de contacto (donde es cero) y el centro es otra medida de viscosidad. Este gradiente de velocidad es pequeño para fluidos viscosos, es decir, la velocidad no es mucho mayor en el centro que hacia su borde.

El calor afecta la viscosidad

Como la viscosidad se origina por la interacción intermolecular, esta propiedad se ve afectada por el calor, dado que el calor es el resultado de la energía cinética de las moléculas en un fluido. Sin embargo, el calor tiene un efecto muy diferente en líquidos y gases. Al calentar un líquido se produce una mayor separación de sus moléculas lo que significa que las fuerzas entre éstas se debilitan. En consecuencia, la viscosidad de un líquido disminuye cuando se calienta. Si calientas gas provocarás la reacción inversa. Mientras más rápido se muevan las moléculas de gas, colisionarán más entre sí, lo que provocará un aumento de la viscosidad.

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