Viscosidad
La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a la deformación a una velocidad determinada. Para líquidos, corresponde al concepto informal de "espesor": por ejemplo, el jarabe tiene una viscosidad más alta que el agua . [1]
La viscosidad cuantifica la fuerza de fricción interna entre capas adyacentes de fluido que están en movimiento relativo. Por ejemplo, cuando se fuerza un fluido viscoso a través de un tubo, fluye más rápidamente cerca del eje del tubo que cerca de sus paredes. Los experimentos muestran que se necesita cierta tensión (como una diferencia de presión entre los dos extremos del tubo) para mantener el flujo. Esto se debe a que se requiere una fuerza para vencer la fricción entre las capas del fluido que están en movimiento relativo. Para un tubo con una tasa de flujo constante, la fuerza de la fuerza de compensación es proporcional a la viscosidad del fluido.
En general, la viscosidad depende del estado de un fluido, como su temperatura, presión y tasa de deformación. Sin embargo, la dependencia de algunas de estas propiedades es despreciable en ciertos casos. Por ejemplo, la viscosidad de un fluido newtoniano no varía significativamente con la tasa de deformación. La viscosidad cero (sin resistencia al esfuerzo cortante ) se observa solo a temperaturas muy bajas en superfluidos ; de lo contrario, la segunda ley de la termodinámica requiere que todos los fluidos tengan una viscosidad positiva. [2] [3] Un fluido que tiene viscosidad cero se llama ideal o no viscoso .
La palabra "viscosidad" se deriva del latín viscum (" muérdago "). Viscum también se refirió a un pegamento viscoso derivado de las bayas de muérdago. [4]
En ciencia e ingeniería de materiales , a menudo uno está interesado en comprender las fuerzas o tensiones involucradas en la deformación de un material. Por ejemplo, si el material fuera un resorte simple, la respuesta estaría dada por la ley de Hooke , que dice que la fuerza experimentada por un resorte es proporcional a la distancia desplazada del equilibrio. Las tensiones que se pueden atribuir a la deformación de un material a partir de algún estado de reposo se denominan tensiones elásticas . En otros materiales, existen tensiones que pueden atribuirse a la tasa de cambio de la deformación.tiempo extraordinario. Estos se denominan tensiones viscosas. Por ejemplo, en un fluido como el agua, las tensiones que surgen del cizallamiento del fluido no dependen de la distancia que se haya cizallado; más bien, dependen de la rapidez con que se produzca el cizallamiento.
La viscosidad es la propiedad del material que relaciona las tensiones viscosas en un material con la tasa de cambio de una deformación (la tasa de deformación). Aunque se aplica a flujos generales, es fácil de visualizar y definir en un flujo de corte simple, como un flujo plano de Couette .
