Qué es la viscosidad?

...

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líquido

Tiempo (s)

Miel

Aceite para carro

Aceite de cocina

champú

agua

Reflexión

¿Qué conclusiones puede anotar de la experiencia?

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Aplicación

Los aceites usados para la lubricación de los carros se identifican con una nomenclatura por ejemplo SW 20-50.

¿Qué indica esa nomenclatura?

Averiguar cuál es el grado del aceite que se utiliza en el vehículo que use normalmente para el transporte. _______________________________________________________

Lectura complementaria: Viscosidad

Los aspectos mencionados en la focalización son cualitativos y con ellos no es posible llegar a una conceptualización. Sin embargo es posible hacer una aproximación al concepto partiendo del modelo que se ha aplicado en este módulo sobre estructura de la materia: modelo cinético molecular, del cual ya se ha hablado anteriormente y que se puede resumir en cuatro aspectos (ver Cáceres y Muñoz, ³Notas de clase. La Química al alcance de todos´Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de

Química, 2006,pags. 25-28)

- ³Las fuerzas de atracciòn entre las moléculas del líquido son apreciables´.

- ³Las moléculas se encuentra relativamente cercanas (más que en los gases y menos que en los sòlidos´.

- ³Las moléculas están en permanente movimiento al azar´.

- ³La energía cinética promedio de las moléculas es proporcional a la temperatura absoluta´.

Así como en los gases las moléculas tienen amplia libertad de movimiento, en los líquidos el movimiento es restringido, pero pueden desplazarse respecto unas de otras y alcanzar nuevas posiciones o acomodaciones. En este proceso el factor TEMPERATURA es

determinante En los líquidos donde las fuerzas de atracción intermolecular son altas, el movimiento está limitado y fluyen lentamente. A medida que tales fuerzas son menores ( en otros líquidos) estos pueden fluir más fácilmente.

Un punto de partida es plantear una primera aproximación a viscosidad, como la resistencia a fluir que presenta un líquido y en tanto más lento sea el flujo, mayor es la viscosidad a una temperatura dada. Esta situación puede representarse de forma

similar a la empleada en la tensión superficial y se muestra en la figura adjunta. La molécula de líquido central se le dificulta desplazarse por las fuerzas de atracción que sobre ella ejercen las vecinas y esto se repite en todo el seno del líquido.

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El otro punto es el valor de la viscosidad que se encuentra en las tablas para diferentes

líquidos, cuya unidad es el ³poise´. En principio se pueden plantear dos miradas; una con

base en el modelo para líquidos y la otra con base en experiencias cualitativas, pero que pueden dar lugar a la estructuración de una escala a partir de medidas en un sistema que el experimentador diseña.

En el primer caso (tomado de C y M. ³La química al alcance de todos pag. 26 y ss) se

aplica o acude a un modelo de estructura de los líquidos en los que idealmente se pueden visualizar dos capas paralelas de líquidos que se desplazan una respecto de la otra a una velocidad determinada. El modelo se puede representar como se muestra en la figura,

donde la capa inferior que se desplaza a mayor velocidad debe vencer la fricción con la otra capa de líquido. La resistencia generada por la fricción se asocia con la viscosidad.

De acuerdo con el esquema se definiría la viscosidad como la fuerza por unidad de área que se opone al movimiento de dos capas paralelas de fluido, cuando la diferencia de

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velocidad entre ellas es 1 cm/s y están separadas 1 cm. Esta fuerza es lo que se define como “poise”, que expresándola de otra forma, se tendría 1 poise de viscosidad , cuando una fuerza de una dina desplaza una unidad de área del líquido respecto de otra que se encuentra a 1 cm, a una velocidad de 1 cm/s.

En la bibliografía citada se representa un corte longitudinal de un tubo (ver figura) por donde se desplaza un fluido, donde la longitud de la flechas representan los valores relativos de la velocidad. Como puede apreciarse la velocidad de las capas de fluido aumenta hacia el centro del tubo. Una vista horizontal del líquido fluyendo por el tubo se vería como una serie de círculos concéntricos donde cada círculo representaría una capa de líquido que se desplaza.

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La segunda mirada sería el método con el viscosímetro de Otswald, que consiste en medir el tiempo que tarda un volumen dado de líquido en fluir por un tubo capilar y mediante la aplicación de la relación correspondiente se calcula la viscosidad. Otro método de medir la viscosidad es a partir del descenso de una esfera por el seno de un líquido. En este caso se aplica la ley de Stokes, que permite calcular finalmente la viscosidad del líquido. En el caso de aceites lubricantes la viscosidad se mide a una temperatura dada, en un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo . La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad. Para mas información sobre sistemas para medir viscosidad se puede consultar el sitio

http://www.widman.biz/Seleccion/viscosidad.html

´ Los valores de viscosidad en milipoises para algunos líquidos se presentan la tabla.

fluido

Viscosidad (milipoises)

acetona