Viscosidad y Fluidez de Fluidos

• Los fluidos se deforman continuamente bajo la aplicación de una fuerza cortante, o tensión tangencial, sin importar la magnitud de esta.

Viscosidad

• Es una medida de la resistencia de un fluido a fluir, representando la fricción interna.
• Los fluidos de alta viscosidad se resisten al movimiento debido a la fricción interna generada por su estructura molecular.
• Los fluidos de baja viscosidad fluyen fácilmente debido a la poca fricción generada por su estructura molecular al moverse.
• Se mide en Pascal-segundo (Pa·s) en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
• En líquidos, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, ya que el calor incrementa la energía cinética de las moléculas, reduciendo las fuerzas intermoleculares.
• En gases, la viscosidad aumenta al aumentar la temperatura, ya que el calor incrementa la energía cinética, resultando en más colisiones y mayor viscosidad.

Fluidez

• Es la propiedad inversa a la viscosidad y mide la facilidad con la que un fluido fluye.
• Un fluido con alta fluidez fluye fácilmente, mientras que uno con baja fluidez fluye con dificultad.
• Es importante en aplicaciones como la lubricación y el transporte de fluidos.
• Se utiliza para describir el comportamiento de materiales en procesos como la extrusión y el moldeo por inyección.

Capilaridad

• Es la capacidad de un líquido para fluir en espacios estrechos sin ayuda de fuerzas externas como la gravedad.
• Este fenómeno se debe a la combinación de fuerzas de cohesión (atracción entre moléculas similares) y adhesión (atracción entre moléculas diferentes).
• Si la adhesión entre el líquido y el material del tubo es mayor que la cohesión dentro del líquido, este asciende por el tubo.
• Si la cohesión es mayor que la adhesión, el líquido desciende por el tubo.
• El agua presenta capilaridad en tubos de vidrio limpios, ascendiendo por el tubo, mientras que el mercurio desciende.
• La altura a la que asciende o desciende el líquido en un tubo capilar se determina mediante la ecuación de Jurin, que involucra la tensión superficial, el radio del tubo y el ángulo de contacto.
• Es importante en procesos naturales como el transporte de agua en las plantas y la absorción de líquidos por materiales porosos.

Presión

• Se define como la fuerza normal ejercida por un fluido por unidad de área.
• Se mide en Pascales (Pa) en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
• En un fluido, la presión aumenta con la profundidad debido al peso del fluido superior.
• La presión es igual en todas las direcciones a una misma profundidad en un fluido en reposo, según el Principio de Pascal.
• La presión atmosférica es la fuerza por unidad de área ejercida por el peso de la atmósfera, siendo la presión atmosférica estándar a nivel del mar de aproximadamente 101,325 Pa.
• Los manómetros se utilizan para medir la presión de los fluidos.
• La presión absoluta es la presión total, incluyendo la presión atmosférica.
• La presión manométrica es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.

Densidad

• Es una propiedad física de la materia que describe la cantidad de masa contenida en un volumen dado (ρ = m/V).
• Se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m³) en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
• Puede variar con la temperatura y la presión.
• En general, la densidad de los líquidos disminuye al aumentar la temperatura.
• La densidad de los gases es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.
• La densidad relativa es la relación entre la densidad de una sustancia y la de una sustancia de referencia, usualmente agua para líquidos y sólidos, y aire para gases.

Tensión Superficial

• Es la propiedad de la superficie de un líquido que le permite resistir una fuerza externa.
• Causada por las fuerzas cohesivas entre las moléculas del líquido.
• En la superficie del líquido, las moléculas tienen menos vecinas con las que interactuar, creando una fuerza neta hacia el interior que hace que la superficie se comporte como una membrana elástica.
• Se mide en Newtons por metro (N/m) en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
• Disminuye al aumentar la temperatura.
• Los surfactantes son sustancias que reducen la tensión superficial de un líquido.
• Es importante en fenómenos como la formación de gotas, la capilaridad y la estabilidad de las burbujas.