VISCOSIDAD
Esta
propiedad es una de las más importantes en el estudio de los fluidos y se pone
de manifiesto cuando los fluidos están en movimiento.
La viscosidad de un
fluido se define como su resistencia al corte. Se puede decir que es
equivalente a la fricción entre dos sólidos en movimiento relativo.
La viscosidad es la principal
característica de la mayoría de los productos lubricantes.
Es la medida de la fluidez a determinadas temperaturas.
-Si la viscosidad es demasiado baja el film lubricante no soporta las cargas entre las piezas y desaparece del medio sin cumplir su objetivo de evitar el contacto metal-metal.
-Si la viscosidad es demasiado alta el lubricante no es capaz de llegar a todos los intersticios en donde es requerido.
Al ser alta la viscosidad es necesaria mayor fuerza para mover el lubricante originando de esta manera mayor desgaste en la bomba de aceite, además de no llegar a lubricar rápidamente en el arranque en frio.
-Si la viscosidad es demasiado baja el film lubricante no soporta las cargas entre las piezas y desaparece del medio sin cumplir su objetivo de evitar el contacto metal-metal.
-Si la viscosidad es demasiado alta el lubricante no es capaz de llegar a todos los intersticios en donde es requerido.
Al ser alta la viscosidad es necesaria mayor fuerza para mover el lubricante originando de esta manera mayor desgaste en la bomba de aceite, además de no llegar a lubricar rápidamente en el arranque en frio.
La medida de la viscosidad se
expresa comúnmente con dos sistemas de
unidades SAYBOLT (SUS) o en el sistema métrico
CENTISTOKES (CST).
Como medida de la fricción interna actúa como resistencia contra la modificación de la posición de las moléculas al actuar sobre ellas una tensión de cizallamiento.
Como medida de la fricción interna actúa como resistencia contra la modificación de la posición de las moléculas al actuar sobre ellas una tensión de cizallamiento.
La viscosidad es una propiedad que
depende de la presión y temperatura y se
define como el cociente resultante de la división de la tensión de
cizallamiento (t ) por el gradiente de velocidad (D). m =t / D.
Con flujo lineal y siendo
constante la presión, la velocidad y la temperatura.
Afecta la generación de calor entre superficies giratorias (cojinetes, cilindros, engranajes). Tiene que ver con el efecto sellante del aceite. Determina la facilidad con que la maquinaria arranca bajo condiciones de baja temperatura ambiente
Afecta la generación de calor entre superficies giratorias (cojinetes, cilindros, engranajes). Tiene que ver con el efecto sellante del aceite. Determina la facilidad con que la maquinaria arranca bajo condiciones de baja temperatura ambiente
Los cambios de temperatura afectan
a la viscosidad del lubricante generando así mismo cambios en ésta, lo que
implica que a altas temperaturas la viscosidad decrece y a bajas temperaturas
aumenta.
En
línea [disponible en]: : http://www.monografias.com/trabajos13/visco/visco.shtml#ixzz3l69ur2XQ
En línea [disponible en]: http://fcm.ens.uabc.mx/~fisica/FISICA_II/APUNTES/VISCOSIDAD.htm
En línea [disponible en]: http://fcm.ens.uabc.mx/~fisica/FISICA_II/APUNTES/VISCOSIDAD.htm
TENSIÓN SUPERFICIAL
La
tensión superficial es la condición existente en la superficie libre de un
líquido, semejante a las propiedades de una membrana elástica bajo tensión. La
tensión es el resultado de las fuerzas moleculares, que ejercen una atracción
no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas individuales de
la superficie; esto se refleja en la considerable curvatura en los bordes donde
el líquido está en contacto con la pared del recipiente. Concretamente, la
tensión superficial es la fuerza por unidad de longitud de cualquier línea
recta de la superficie líquida que las capas superficiales situadas en los
lados opuestos de la línea ejercen una sobre otra.
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 (la goma de un globo, 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.
UNIDAD DE MEDIDA DE LA TENSIÓN
SUPERFICIAL
La
unidad de medida de la tensión superficial es el newton por metro (N.m-1) que es equivalente a los julios por metro
cuadrado (J.m-2) que es la unidad de energía
de superficie.
La tensión superficial es la fuerza que hay que aplicar sobre un líquido para provocar la extensión de su superficie.
La tensión superficial es la fuerza que hay que aplicar sobre un líquido para provocar la extensión de su superficie.
APLICACIONES DE LA TENSION
SUPERFICIAL
La
tensión superficial es importante en condiciones de ingravidez; en los vuelos
espaciales, los líquidos no pueden guardarse en recipientes abiertos porque
ascienden por las paredes de los recipientes.
También
es muy importante particularmente en los procesos industriales. Es capital,
pues, de saber si su material es apto para la impresión o para el encolado.
Ramírez
R. (2011), rincón de vago, tensión superficial
CAPILARIDAD
Se
conoce como capilaridad a la elevación o depresión de la superficie de un
líquido en la zona de contacto con un sólido, por ejemplo, en las paredes de un
tubo. Este fenómeno es una excepción a la ley hidrostática de los vasos
comunicantes, según la cual una masa de líquido tiene el mismo nivel en todos
los puntos; el efecto se produce de forma más marcada en tubos capilares, es
decir, tubos de diámetro muy pequeño.
La
capilaridad, o acción capilar, depende de las fuerzas creadas por la tensión
superficial y por el mojado de las paredes del tubo. Si las fuerzas de adhesión
del líquido al sólido (mojado) superan a las fuerzas de cohesión dentro del
líquido, la superficie del líquido será cóncava y el líquido subirá por el
tubo, es decir, ascenderá por encima del nivel hidrostático.
Este
efecto ocurre por ejemplo con agua en tubos de vidrio limpios. Si las fuerzas
de cohesión superan a las fuerzas de adhesión, la superficie del líquido será
convexa y el líquido caerá por debajo del nivel hidrostático. Así sucede por
ejemplo con agua en tubos de vidrio grasientos (donde la adhesión es pequeña) o
con mercurio en tubos de vidrio limpios (donde la cohesión es grande).
CAPILARIDAD EN LA NATURALEZA
La
absorción de agua por una esponja y la ascensión de la cera fundida por el
pabilo de una vela son ejemplos familiares de ascensión capilar. El agua sube
por la tierra debido en parte a la capilaridad.
La capilaridad de los líquidos se debe a que la
atracción de sus moléculas por la superficie con la que están en contacto
(adhesión) es mayor o menor que la atracción que experimentan entre ellas
mismas (cohesión). Las moléculas de agua, por ejemplo, se atraen menos entre sí
de lo que son atraídas por el vidrio, por lo que el agua asciende por un tubo
de vidrio delgado sumergido en un recipiente con agua. Las moléculas de mercurio
se atraen más entre sí de lo que atraen al vidrio, por lo que el mercurio baja
por un tubo de vidrio delgado.
Ramírez
R. (2011), rincón de vago, tensión superficial
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.
En el agua la
fuerza de cohesión es elevada por causa de los puentes de hidrogeno que
mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura
compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder
comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático,
como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca
mediante la presión generada por sus líquidos internos.
En
conclusión la cohesión se caracteriza así según el estado de las sustancias:
- 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 fluidos
son muy débiles. Por otra parte las fuerzas de adherencia con los sólidos
son muy elevadas. Cuando aplicamos una fuerza tangencial al líquido, este
rompe sus débiles enlaces entre capas, y las capas de líquido deslizan
unas con otras. Cuando cesa la fuerza, las fuerzas de cohesión no son lo
suficiente fuertes como para volver a colocar las moléculas en su posición
inicial, por lo que queda deformado.
- En los gases, las fuerzas de cohesión
son despreciables, las moléculas se encuentran en constante movimiento.
Las fuerzas de adherencia con los sólidos y los líquidos son importantes.
Al aplicarse una fuerza de corte, se aumenta la velocidad media de las
moléculas. Como estas partículas con más velocidad media (más cantidad de
movimiento) se mueven en el espacio, algunas pasan a las capas contiguas
aumentando a su vez la velocidad media de esas capas adyacentes.
Sierra J.(2003),
Cohesión, cohesión
ADHESIÓN
La adhesión es la propiedad de la materia por la
cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran
en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.
La adhesión del ladrillo con el cemento es un ejemplo claro.
No es lo mismo que cohesión, que es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo o entre moléculas similares. La adhesión, en cambio, es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.
La adhesión del ladrillo con el cemento es un ejemplo claro.
No es lo mismo que cohesión, que es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo o entre moléculas similares. La adhesión, en cambio, es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.
Ejemplos de adhesiones:
Un líquido moja algo solo cuando la adherencia entre ambos es mayor a la cohesión del primero. Por ejemplo el agua que moja una tela, mercurio al cobre, el aceite al papel.
Un líquido moja algo solo cuando la adherencia entre ambos es mayor a la cohesión del primero. Por ejemplo el agua que moja una tela, mercurio al cobre, el aceite al papel.
Tipos de mecanismos de adhesión entre materiales
* Adhesión mecánica. En este caso, los materiales adhesivos rellenan los huecos o porosidades de las superficies, uniéndose por enclavamiento. Por ejemplo, el velcro.
* Adhesión química: La unión de dos materiales producen un compuesto químico.
* Adhesión dispersiva: Los materiales mantienen su adhesión por las fuerzas de van der Walls: la atracción entre dos moléculas, cada una de las cuales tiene regiones de carga positiva y negativa. Este efecto puede ser permanente o temporal, debido al movimiento constante de los electrones en una región.
* Adhesión electrostática: la unión de dos materiales produce una diferencia de potencial, debido a que son materiales conductores de electrones. Esto crea una fuerza electrostática atractiva entre materiales.
* Adhesión difusiva: Algunos materiales pueden ser capaces de unirse mediante difusión. Esto puede ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles entre si.
* Adhesión mecánica. En este caso, los materiales adhesivos rellenan los huecos o porosidades de las superficies, uniéndose por enclavamiento. Por ejemplo, el velcro.
* Adhesión química: La unión de dos materiales producen un compuesto químico.
* Adhesión dispersiva: Los materiales mantienen su adhesión por las fuerzas de van der Walls: la atracción entre dos moléculas, cada una de las cuales tiene regiones de carga positiva y negativa. Este efecto puede ser permanente o temporal, debido al movimiento constante de los electrones en una región.
* Adhesión electrostática: la unión de dos materiales produce una diferencia de potencial, debido a que son materiales conductores de electrones. Esto crea una fuerza electrostática atractiva entre materiales.
* Adhesión difusiva: Algunos materiales pueden ser capaces de unirse mediante difusión. Esto puede ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles entre si.
En línea [disponible
en]: http://www.definiciones-de.com/Definicion/de/adhesion_fisica.php
FLUJO INCOMPRENSIBLE
En mecánica de
fluidos, un flujo se clasifica en compresible e incompresible, dependiendo del nivel de variación de la densidad del fluido durante ese
flujo. La incompresibilidades una aproximación y se dice que el flujo es incompresible si la densidad permanece aproximadamente constante a lo largo de todo el flujo. Por lo
tanto, el volumen de todas las porciones del fluido permanece inalterado sobre el curso de su movimiento cuando el flujo o el
fluido es incompresible. En esencia, las densidades de los líquidos son
constantes y así el flujo de ellos es típicamente incompresible.
Un fluido
incompresible es cualquier fluido cuya densidad siempre
permanece constante con el tiempo, y tiene la capacidad de oponerse a la compresión del mismo bajo cualquier condición. Esto
quiere decir que ni la masa ni
el volumen del fluido puede
cambiar. El agua es un fluido casi incompresible, es decir, la cantidad de
volumen y la cantidad de masa permanecerán prácticamente iguales, aún
bajo presión. De hecho, todos los fluidos son compresibles, algunos
más que otros. Por esta razón, para simplificar las ecuaciones de la mecánica de fluidos, se considera que los líquidos son
incompresibles. En términos matemáticos, esto significa que la densidad de
tal fluido se supone constante.
La ecuación de Bernoulli y un criterio para el flujo incompresible
Una de las ecuaciones más utilizadas en mecánica
de fluidos es la ecuación de Bernoulli:
(0)
Se demostrará que en el límite de números de
Mach muy pequeños, la ecuación isoenergética e isoentrópica para la presión se
vuelve idéntica a la ecuación de Bernoulli, creando un criterio para decidir si
el flujo de un gas se puede tratar como incompresible. Considerando un flujo
estacionario sin esfuerzo cortante, trabajo en el eje o transferencia de calor.
A estas condiciones, la presión de estancamiento es constante. Se supondrá que
los cambios en elevación son despreciables. Si el fluido es incompresible, la
presión en cualquier lugar se puede calcular a partir de la ecuación de
Bernoulli en la forma de presión (Flujo incompresible):
En línea[disponible en]: https://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_incompresible
