Ley de la viscosidad de Newton

Viscosidad:

La viscosidad es una propiedad importante de los fluidos, se manifiesta cuando el fluido está en movimiento, ya que se define como la resistencia a la deformación. Por lo tanto hablar de viscosidad de un fluido en reposo no tiene sentido, porque la viscosidad se refiere a la oposición que manifiesta un fluido a fluir. Es equivalente a la fricción entre sólidos. Se representa con el símbolo, y sus unidades en el sistema internacional son: Ns/m2 o Kg/M*s.

Fluido:

Se denomina a la sustancia que se deforma continuamente al aplicarle un esfuerzo cortante y cuando cese este esfuerzo la deformación seguirá aumentando progresivamente.

Ley de la viscosidad de Newton

La ley establece que para ciertos fluidos el esfuerzo cortante sobre una interfaz tangente a la dirección de flujo, es proporcional a la tasa de cambio de la velocidad con respecto a la distancia, donde la diferenciación se toma en una dirección normal a la interfaz.

Esfuerzo Cortante: es la fuera tangencial dividida entre el área.

La ecuación de Newton nos dice que la constante de proporcionalidad entre ambos será la viscosidad.

Fluidos Newtonianos:

Fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo contra su velocidad de deformación es lineal y pasa por el origen.

Los fluidos newtonianos cumplen con la Ley de viscosidad de Newton:

Ejemplo el agua y aire.

Fluidos No Newtonianos:

Un fluido No-Newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presión, pero no con la variación de la velocidad. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de esfuerzos bajo diferentes condiciones de flujo.

Los fluidos No-Newtonianos NO cumplen con la Ley de viscosidad de Newton. Es importante clasificar los fluidos No-Newtonianos en independientes del tiempo o dependientes del tiempo.

Dependiente: el esfuerzo cortante solo depende de la velocidad de deformación.

-Plásticos de Bingham: Relación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo cortante y el gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortante. =1+B du/dy Ejemplo: kétchup, pasta dental, chocolate.

-Pseudoplasticos: La viscosidad aparente se reduce con el gradiente del esfuerzo cortante. Ejemplos: champú, salsas, nata.

Independiente: la viscosidad aparente depende también del tiempo durante el cual el fluido es sometido a esfuerzo.

-Tixotrópicos: la viscosidad aparente disminuye con el tiempo. Ejemplos: yogur, mayonesa, margarina.

- Reopecticos: se manifiesta en un aumento de la viscosidad aparente con el aumento de la velocidad de corte.

- Visco elástico: fluyen cuando se aplica en ellos un esfuerzo de corte, pero tienen la particularidad de recuperar parcialmente su estado inicial, presentando entonces características de los cuerpos elásticos. Ejemplos: polímeros fundidos, soluciones de polímeros.