La viscosidad

La viscosidad es una magnitud que representa la "resistencia a fluir" o densidad de un fluido. A mayor viscosidad, más espeso es el fluido; y a menor viscosidad, menos espeso. El término viscosidad viene de la palabra latina viscum, que en botánica designa al muérdago común, y hace alusión al típico zumo espeso de sus bayas. De este zumo se preparaba la "liga", una masa pegajosa usada para cazar pájaros. "Viscoso" significa, por lo tanto, "espeso como liga".

Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles. El agua tiene mayor viscosidad que muchos otros Líquidos por su capacidad para formar enlaces de hidrógeno. Cabe hacer notar que la viscosidad del glicerol es mucho mayor que la de otros líquidos. Su formula es: C3-H8-O3

La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento, se ha definido la viscosidad como la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad dinámica. Generalmente se representa por la letra griega \mu.

Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se representa por \nu. Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la viscosidad dinámica por la densidad del fluido \nu = \frac {\mu} {\rho}

Medidas de la viscosidad

La viscosidad de un fluido puede medirse por un parámetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad:

Coeficiente de viscosidad dinámico, designado como η o μ. En unidades en el SI: [µ] = [Pa•s] = [kg•m-1•s-1] ; otras unidades:

1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pa•s] = [10-1 kg•s-1•m-1]

Coeficiente de viscosidad cinemático, designado como ν, y que resulta ser igual al cociente entre el coeficiente de viscosidad dinámica y la densidad del fluido. ν = μ/ρ. (En unidades en el SI: [ν] = [m2.s-1]. En el sistema cegesimal es el stokes (St).

TENSIÓN SUPERFICIAL

Las moléculas de un líquido se atraen entre sí, de ahí que el líquido esté "cohesionado". Cuando hay una superficie, las moléculas que están justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente, y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque no hay moléculas encima de la superficie. El resultado es que las moléculas que se encuentran en la superficie son atraídas hacia el interior de éste. Para algunos efectos, esta película de moléculas superficiales se comporta en forma similar a una membrana elástica tirante (labo, por ejemplo). De este modo, es la tensión superficial la que cierra una gota y es capaz de sostenerla contra la gravedad mientras cuelga desde un gotario. Ella explica también la formación de burbujas.

La tensión superficial suele representarse mediante la letra griega \scriptstyle\gamma (gamma), o mediante \scriptstyle\sigma (sigma). Sus unidades son de N•m-1=J•m-2=Kg/s2=Dyn/cm.

COHESIÓN

Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de una sustancia. La cohesión es diferente de la adhesión; la cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.

LA COHESIÓN EN LOS DIFERENTES ESTADOS

En los sólidos, las fuerzas de cohesión son elevadas y en las tres direcciones espaciales. Cuando aplicamos una fuerza solo permite pequeños desplazamientos de las moléculas entre si, cuando cesa la fuerza exterior, las fuerzas de cohesión vuelven a colocar las moléculas en su posición inicial.

En los líquidos, las fuerzas de cohesión son elevadas en dos direcciones espaciales, y entre planos o capas de

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