La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a los intentos de moverse a través de él. Un fluido con una viscosidad baja se dice que es «delgado», mientras que un fluido de alta viscosidad se dice que es «espeso». Es más fácil moverse por un fluido de baja viscosidad (como el agua) que por un fluido de alta viscosidad (como la miel).
Conclusiones clave: importancia de la viscosidad
- La viscosidad, el «espesor» del fluido, se refiere a la resistencia de un fluido al movimiento a través de él.
- El agua tiene una viscosidad baja o «fina», por ejemplo, mientras que la miel tiene una viscosidad «espesa» o alta.
- La ley de la viscosidad tiene usos importantes en áreas como la impresión por inyección de tinta, las formulaciones e inyecciones de proteínas e incluso la fabricación de alimentos y bebidas.
Definición de viscosidad
La viscosidad se refiere al espesor del fluido. La viscosidad resulta de la interacción o fricción entre moléculas en un fluido. Similar a la fricción entre sólidos en movimiento, la viscosidad determinará la energía requerida para hacer fluir un fluido.
En física, la viscosidad a menudo se expresa utilizando la ecuación de Isaac Newton para fluidos, que es similar a la segunda ley de movimiento de Newton. Esta ley establece que cuando una fuerza actúa sobre un objeto, hará que el objeto se acelere. Cuanto mayor sea la masa del objeto, mayor será la fuerza necesaria para que se acelere.
Fórmula de viscosidad
La fórmula de viscosidad a menudo se expresa usando la ecuación de Newton para fluidos:
F / A = n (dv / dr)
donde F representa la fuerza y A representa el área. Entonces, F / A , o fuerza dividida por área, es otra forma de definir la viscosidad. Dv dividido dr representa la «tasa pura» o la velocidad a la que se mueve el líquido. La n es una unidad constante igual a 0,00089 Pa s (Pascal-segundo), que es una unidad de medición de viscosidad dinámica. Esta ley tiene algunas aplicaciones prácticas importantes, como la impresión por inyección de tinta, las formulaciones / inyecciones de proteínas y la fabricación de alimentos / bebidas.
Viscosidad de fluido newtoniano y no newtoniano
Los fluidos más comunes, llamados fluidos newtonianos, tienen una viscosidad constante. Hay una mayor resistencia a medida que aumenta la fuerza, pero es un aumento proporcional constante. En resumen, un fluido newtoniano sigue actuando como un fluido, sin importar cuánta fuerza se le aplique.
Por el contrario, la viscosidad de los fluidos no newtonianos no es constante, sino que varía mucho según la fuerza aplicada. Un ejemplo clásico de un fluido no newtoniano es el Oobleck (a veces llamado «limo» y, a menudo, elaborado en las clases de ciencias de la escuela primaria), que exhibe un comportamiento similar al de un sólido cuando se le aplica una gran cantidad de fuerza. Otro conjunto de fluidos no newtonianos se conoce como fluidos magnetorreológicos. Estos responden a los campos magnéticos volviéndose casi sólidos pero volviendo a su estado fluido cuando se eliminan del campo magnético.
Por qué la viscosidad es importante en la vida diaria
Si bien la viscosidad puede parecer de menor importancia en la vida diaria, en realidad puede ser muy importante en muchos campos diferentes.
Por ejemplo:
- Lubricación en vehículos. Cuando ponga aceite en su automóvil o camión, debe tener en cuenta su viscosidad. Eso es porque la viscosidad afecta la fricción y la fricción, a su vez, afecta el calor. Además, la viscosidad también afecta la tasa de consumo de aceite y la facilidad con la que su vehículo arrancará en condiciones de frío o calor. Algunos aceites tienen una viscosidad más estable, mientras que otros reaccionan al calor o al frío; Si el índice de viscosidad de su aceite es bajo, puede volverse más delgado a medida que se calienta, lo que puede causar problemas mientras maneja su automóvil en un día caluroso de verano.
- Cocinando. La viscosidad juega un papel importante en la preparación y servicio de los alimentos. Los aceites de cocina pueden cambiar o no la viscosidad a medida que se calientan, mientras que muchos se vuelven mucho más viscosos a medida que se enfrían. Las grasas, que son moderadamente viscosas cuando se calientan, se solidifican cuando se enfrían. Las diferentes cocinas también dependen de la viscosidad de las salsas, sopas y guisos. Una sopa espesa de patatas y puerros, por ejemplo, cuando es menos viscosa, se convierte en vichyssoise francesa. Algunos líquidos viscosos agregan textura a los alimentos; la miel, por ejemplo, es bastante viscosa y puede cambiar la «sensación en la boca» de un plato.
- Fabricación. El equipo de fabricación requiere una lubricación adecuada para funcionar sin problemas. Los lubricantes que son demasiado viscosos pueden atascar y obstruir las tuberías. Los lubricantes que son demasiado delgados brindan muy poca protección a las partes móviles.
- Medicamento. La viscosidad puede tener una importancia fundamental en la medicina, ya que los líquidos se introducen en el cuerpo por vía intravenosa. La viscosidad de la sangre es un problema importante: la sangre demasiado viscosa puede formar coágulos internos peligrosos, mientras que la sangre demasiado fina no se coagula; esto puede provocar una peligrosa pérdida de sangre e incluso la muerte.
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