¿con la viscosidad que preguntas me haría si lo medimos con un colador?
Respuestas a la pregunta
Respuesta: FUNDAMENTO TEÓRICO
El estudio de los fluidos en movimiento es un problema complejo y en el que la viscosidad
juega siempre un papel fundamental, aunque las teorías más elementales ignoran sus
efectos, suponiendo que el líquido se puede dividir en capas se deslizan unas sobre las otras
sin encontrar ninguna resistencia. En realidad esto dista mucho de ser verdad, y en el
movimiento se desarrollan unas fuerzas tangenciales tan grandes que algunas veces éste se
lleva a cabo con gran dificultad. Esto sucede por ejemplo con aceites muy pesados. Por el
contrario, otras veces estas fuerzas son muy pequeñas y el líquido fluye entonces fácilmente
como sucede con el agua o el alcohol. Este “grado de fluidez” se caracteriza por un
coeficiente típico de cada sustancia que se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad
dinámica. Un sólido amorfo no es en realidad más que un líquido cuya viscosidad dinámica
es enormemente grande.
Fue Newton el que dio la expresión de la fuerza de viscosidad: “La fuerza tangencial que
una capa ejerce sobre la contigua es proporcional al área de la superficie de contacto y al
gradiente de la velocidad normal a la dirección de deslizamiento”.
= S⋅η dz
dv F (1)
donde η es el coeficiente de viscosidad. Su unidad en el sistema SI es el stokes, aunque es
corriente también utilizar la unidad de viscosidad en el antiguo sistema CGS. Esta unidad
se llama poise (1 stokes = 10 poise). La viscosidad cinemática σ es el cociente entre la
viscosidad dinámica y la densidad.
El fundamento de la mayor parte de los viscosímetros que se utilizan en la práctica es la
fórmula de Poiseuille (ver el Apéndice), que nos da el caudal Q (volumen de fluido por
unidad de tiempo) que atraviesa un capilar de radio R y longitud l entre cuyos extremos se
ha aplicado una diferencia de presiones ∆p
2
l
pR
t
V Q
η
π
8
4 ∆ = = ( FÓRMULA DE POISEUILLE )
(2)
donde η es la viscosidad del fluido. Esto es
lV
pR t
8
4 ∆ = π
η .
Como R, l, V son constantes para un tubo determinado, haciendo K=πR4
/(8lV) se tiene
η = K∆pt (3)
Si el líquido fluye únicamente por acción de la gravedad en un tubo situado verticalmente,
la presión ∆p es la que ejerce la columna de líquido, esto es, ∆p=ρgh, siendo ρ la densidad
del liquido y h la altura de la columna. Por tanto
η = Kρght
y como también h es una constante para un tubo determinado podemos escribir:
η = K'ρt (4)
El valor de K´ depende por tanto de la geometría de cada viscosímetro en concreto y suele
darlo el constructor, aunque puede determinarse utilizando un líquido de viscosidad
conocida. Normalmente se determinan las viscosidades relativas referidas al agua. Para el
agua se tendrá:
K' t ηH2O = ρH2O
Para otro líquido cualquiera:
K' t' ηl = ρ
La viscosidad dinámica será:
t
t'
H O
l H O
2
2 ρ
ρ η = η (5)
Así pues, podemos conocer la viscosidad dinámica de un líquido midiendo su densidad y la
razón entre los tiempos que tarda en fluir el mismo volumen de líquido y de agua. La
viscosidad del agua debe buscarse en las tablas en que aparece su variación con la
Explicación: