Viscocidad
La viscosidad es la oposición de un fluido a las
deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesión moleculares.
Todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de
viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Un
fluido que no tiene viscosidad se llama fluido
ideal.
La viscosidad solo 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.
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.
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. 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.
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.
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. 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.
Tensión
Superficial
Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables del
fenómeno conocido como tensión superficial. Las moléculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se
cohesionan más fuertemente, con aquellas asociadas directamente en la
superficie. Esto forma una película de superficie, que hace mas difícil mover
un objeto a través de la superficie, que cuando está completamente sumergido.
La tensión superficial, se mide normalmente en dinas/cm, la fuerza que se
requiere (en dinas) para romper una película de 1 cm. De longitud, se puede
establecer de forma equivalente la energía superficial en ergios por centímetro
cuadrado.Las fuerzas cohesivas entre las moléculas dentro de un líquido, están compartidas con
todos los átomos vecinos. Las de la superficie, no tienen átomos por encima y
presentan fuerzas atractivas mas fuertes sobre sus vecinas próximas de la
superficie. Esta mejora de las fuerzas de atracción intermoleculares en la
superficie, se llama tensión superficial. Otra posible
definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por
unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en
equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas
entre las moléculas de un líquido son las responsables del fenómeno conocido
como tensión superficial. La tensión superficial
se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en
la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a
fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula
tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie
hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el
exterior del líquido se tiene un gas, existirá una
mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es
despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.
Métodos
estáticos: la superficie se mantiene con el tiempo
1) Método
del anillo de Noüy: Calcula la F necesaria para separar de la superficie del
líquido un anillo. F=
4πR (siendo
R el promedio del radio externo e interno del anillo.
4πR (siendo
R el promedio del radio externo e interno del anillo.
2) Método
del platillo de Wilhelmy: Medida de la F para separar la superficie de una
delgada placa de vidrio. Precisión de 0,1 %.
Castellan, Gilbert W., Fisicoquímica,
Ed. Pearson, pág. 433, tema 18, Fenómenos superficiales.
COHESION
La cohesión es una fuerza que mantiene unidas alas
partículas de una misma sustancia. Que es la fuerza con la que se
atraen las moléculas de un mismo cuerpo. También la fuerza de
cohesión es conocida como fuerza intermolecular y se presenta en
líquidos, sólidos y gaseoso.
Solido: la energía cinética de las
moléculas es menor que la energía potencial es la cohesión que existe entre
ellas.
Liquido: si las energías cinética y potencial de
sus moléculas son aproximadamente iguales.
Gaseoso: si la energía cinética de la moléculas es
mayor de su energía potencial.
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 liquido 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 los gases, tienen fuerza de cohesión que se observa en su
licuefacción, tiene lugar
al comprimir
una serie de moléculas y producirse fuerza de atracción suficiente mente altas
para proporcionar una estructura liquida.
En los líquidos, la cohesión se refleja en la tensión superficial,
causada por una fuerza no equilibrada hacia el interior del líquido que actúa
sobre las moléculas superficiales, y también en
la transformación de un líquido en sólido cuando se comprimen las moléculas lo
suficiente.
En los sólidos, la cohesión depende de cómo
estén distribuidos los átomos, las moléculas y los iones, dependen del estado
de equilibrio o desequilibrio de las partículas atómicas. Muchos compuestos
orgánicos, por ejemplo, forman cristales moleculares, en los que los átomos
están fuertemente unidos
dentro de las moléculas, pero éstas
se encuentran poco unidas
entre sí.
Pues en conclusion una fuerza con la que se
atraen las moléculas para estar
unidas
tomando en cuenta la energía cinética y la energía potencial.
Adhesión:
La adhesión o adherencia es la propiedad
de la materia por la cual se juntan dos superficies de sustancias iguales o
diferentes cuando entran en contacto, manteniéndose unidas por fuerzas
intermoleculares.
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.
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.
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. Los materiales adhesivos rellenan los huecos o poros de las superficies manteniendo las superficies unidas por enclavamiento
* Adhesión química: La unión de dos materiales producen un compuesto químico. La adhesión química se produce cuando los átomos de la interfaz de dos superficies separadas forman enlaces iónicos, covalentes o enlaces de hidrógeno.
* 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. En este caso, cada molécula tiene una región de mayor carga positiva o negativa que se une a la siguiente de carga contraria. Este efecto puede ser una propiedad permanente o temporal debido al movimiento continuo 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. Esto da como resultado una estructura similar a un condensador y crea una fuerza electrostática atractiva entre materiales.
* Adhesión difusiva: Dos materiales se adhieren porque las moléculas de ambos son móviles y solubles entre sí. Algunos materiales pueden unirse en la interfase por difusión. Esto puede ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles el uno en el otro. Esto sería particularmente eficaz con las cadenas de polímero en donde un extremo de la molécula se difunde en el otro material. También es el mecanismo implicado en sinterización. Cuando el metal o cerámica en polvo se somete a presión y se calienta, los átomos difunden de una partícula a otra. Esto hace que se homogeinice el material.
* Adhesión mecánica. En este caso, los materiales adhesivos rellenan los huecos o porosidades de las superficies, uniéndose por enclavamiento. Por ejemplo, el velcro. Los materiales adhesivos rellenan los huecos o poros de las superficies manteniendo las superficies unidas por enclavamiento
* Adhesión química: La unión de dos materiales producen un compuesto químico. La adhesión química se produce cuando los átomos de la interfaz de dos superficies separadas forman enlaces iónicos, covalentes o enlaces de hidrógeno.
* 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. En este caso, cada molécula tiene una región de mayor carga positiva o negativa que se une a la siguiente de carga contraria. Este efecto puede ser una propiedad permanente o temporal debido al movimiento continuo 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. Esto da como resultado una estructura similar a un condensador y crea una fuerza electrostática atractiva entre materiales.
* Adhesión difusiva: Dos materiales se adhieren porque las moléculas de ambos son móviles y solubles entre sí. Algunos materiales pueden unirse en la interfase por difusión. Esto puede ocurrir cuando las moléculas de ambos materiales son móviles y solubles el uno en el otro. Esto sería particularmente eficaz con las cadenas de polímero en donde un extremo de la molécula se difunde en el otro material. También es el mecanismo implicado en sinterización. Cuando el metal o cerámica en polvo se somete a presión y se calienta, los átomos difunden de una partícula a otra. Esto hace que se homogeinice el material.
Ira N. Levine;
"Fisicoquímica" Volumen 1; Quinta edición; 2004; Mc Graw Hill.
Incomprensibilidad
se dice que todos los líquidos son incomprensibles .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. De
hecho, todos los fluidos son compresibles, algunos más que otros. La compresión de un fluido mide el cambio en el volumen de una cierta cantidad de líquido cuando
se somete a una presión exterior. Por ejemplo, si se tapa la
salida de una bomba de bicicleta y se empuja la bomba, vemos que podemos
comprimir el aire que contiene. Sin embargo, si hacemos la misma experiencia
con agua dentro, vemos que apenas podemos mover la bomba porque la
compresibilidad del agua (y de cualquier líquido) es muy baja. 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. Los
líquidos y los gases se comportan de manera distinta cuando se encuentran
sometidos a una presión.Los
líquidos n
Cuando
llenamos una jeringa con algún líquido, tapamos dicha jeringa, y tratamos de
empujar el embolo, tendremos como resultado con una gran oposición y resulta
imposible hacerlo, debido a que los líquidos poseen características de contar
con una densidad prácticamente constante.
Esta
propiedad es característica de los líquidos para oponerse a ser comprimidos
bajo cualquier condición, tenemos como ejemplo:
En
otras palabras la masa y el volumen que el líquido ocupa permanecen constantes
en el tiempo aunque se les aplique fuerza de diversas magnitudes.
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.
o modifican su volumen
cuando actúa una presión sobre ellos, es decir son incompres son fácil
mente compresibles (cambian su volumen).
mente compresibles (cambian su volumen).
https://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_incompresible Yunus A. Cengel, John M. Cimbala,
"MECANICA DE FLUIDOS- FUNDAMENTOS Y APLICACIONES". MCGRAWHILL, MARZO
2006.
·
P.GERHART, R. GROSS, J. HOCHSTEIN,"FUNDAMENTOS DE MECANICA DE
FLUIDOS",2DA.EDICION, ED. ADDISON-WESLEY IBEROAMERICANA. EUA.1992
