Viscosidad

Desde el punto de vista de la reología, los fluidos más sencillos son los

newtonianos, llamados así porque su comportamiento sigue la ley de

Newton: “El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad

o velocidad de corte”

Ƭ= -µ 𝑑𝑣

𝑑𝑧

La constante de proporcionalidad se denomina viscosidad y se mide en

Pa.s (en SI), en la práctica se utiliza comúnmente el centipoise (cp).

La reología es el estudio de la deformación y las características del flujo

de las sustancias, estudia la viscosidad de los fluidos.

La pendiente de la curva del esfuerzo cortante versus el gradiente de

velocidad es una medida de la viscosidad aparente del fluido. Entre más

pronunciada es la pendiente mayor es la viscosidad aparente.

Los fluidos newtonianos tienen una relación lineal entre el esfuerzo

cortante Ƭ y el gradiente de velocidad, la pendiente es constante y por

lo tanto la viscosidad también.

La pendiente de las curvas para los fluidos no newtonianos varía, son

independientes del tiempo, así que tienen una viscosidad que no varía

con el tiempo a esfuerzo cortante dado, en cambio en los dependientes

del tiempo si varían.

En los independientes del tiempo entran:

Pseudoplásticos, en la gráfica su curva comienza con mucha

pendiente, lo cual indica una viscosidad aparente elevada,

después la pendiente disminuye con el incremento de velocidad.

Como ejemplos reales son el latex, adhesivos, tintas, almíbares y

melazas por decir algunos.

Dilatantes, gráficamente comienza con poca pendiente, lo que

indica una viscosidad baja, después la pendiente se incremente

conforme crece el gradiente de velocidad, ejemplos de dilatantes

es el almidón en agua y dióxido de titanio que es un ingrediente

en pinturas.

Plásticos de Bingham

Tambien llamados fluidos de inserción, estos requieren la

aplicación de un nivel significativo de esfuerzo cortante, antes

que comienze el flujo. Una vez que el flujo inicia la pendiente de

la curva es lineal, lo que indica una viscosidad aparente constante.

Ejemplos son el chocolate, cátsup, mayonesa, pasta por

mencionar algunos.

Los fluidos que dependen del tiempo son muy difíciles de

analizar porque la viscosidad varía con el tiempo, así como el

gradiente de velocidad y temperatura. Ejemplos de fluidos que

dependen con el tiempo son los petróleos crudos, a temperaturas

bajas, el nylon y algunas mezclas de harinas.

Dependientes del tiempo

Se clasifican en reopecticos y tixotrópicos

La tixotropía, la viscosidad aparente disminuye con el tiempo.

Como ejemplo son suspensiones de arcillas y algunas otras

sustancias que exhiben este comportamiento son las suspensiones

concentradas, las soluciones de proteínas y ciertos alimentos.

La reopexia es el fenómeno inverso a la tixotropía, que se

manifiesta en un aumento de la viscosidad aparente con el

aumento de la velocidad de corte, ejemplo es el poliéster.

Existen algunas excepciones con los reopecticos porque algunas

veces si pueden ser independientes del tiempo.

La viscosidad en líquidos y gases son independientes de la

presión, pero dependientes de la temperatura

A temperatura mayor la viscosidad en ases aumenta mientras que

en los líquidos disminuye y viceversa.