A primera vista, la viscosidad parece un concepto bastante simple. Ayuda a describir qué tan grueso es un producto o qué tan bien fluye. Eso es todo, ¿verdad?
en realidad, hay varios términos diferentes que vienen bajo el título de viscosidad. Estos Términos se derivan de cómo se mide la viscosidad. Cuando la gente habla de viscosidad, están hablando de una de dos cosas: viscosidad cinemática o Viscosidad dinámica.,
no es fácil encontrar mucha información sobre las diferencias entre Viscosidad dinámica y cinemática. Este es mi intento de aportar claridad a estos dos conceptos principales.
una forma es medir la resistencia de un fluido al flujo cuando se aplica una fuerza externa. Esto es Viscosidad dinámica.
la otra forma es medir el flujo resistivo de un fluido bajo el peso de la gravedad. El resultado es la viscosidad cinemática. Dicho de otra manera, la viscosidad cinemática es la medida de la resistencia inherente de un fluido al flujo cuando ninguna fuerza externa, excepto la gravedad, está actuando sobre él.,
para complicar aún más mi intento de simplificar estos conceptos, dos fluidos que tienen la misma Viscosidad dinámica pueden tener diferentes viscosidades cinemáticas. Esto se debe a que los resultados cinemáticos dependen de la densidad del fluido. La densidad no es un factor con Viscosidad dinámica.
Necesita un Repaso sobre la Densidad?
la Densidad es la relación de la masa (o peso) de la muestra dividida por el volumen de la muestra. Pensar en un cubo de hielo y un cubo de acero. Pueden ser del mismo tamaño, pero el cubo de acero pesa más que el cubo de hielo., Por lo tanto, decimos que el acero tiene una densidad mayor que el cubo de hielo.
la masa (o peso) de un fluido está determinada por la gravedad. En el método de medición cinemática, la gravedad es la única fuerza que actúa sobre la muestra.
medición de la viscosidad dinámica
Los viscosímetros rotacionales son uno de los tipos más populares de instrumentos utilizados para medir la viscosidad dinámica. Estos instrumentos giran una sonda en la muestra líquida. La viscosidad se determina midiendo la fuerza (o par) necesaria para girar la sonda.,
el viscosímetro rotacional es particularmente útil en la medición de líquidos no newtonianos. Los líquidos no newtonianos cambian la viscosidad cuando se exponen a diferentes condiciones. Por ejemplo, algunos de estos líquidos muestran un aumento en la viscosidad con un aumento en la fuerza aplicada, mientras que otros líquidos no newtonianos disminuyen en la viscosidad con un aumento en la fuerza aplicada.
el viscosímetro rotacional puede ajustar la velocidad de giro de la sonda a medida que se mueve en el líquido. El viscosímetro detecta la variación en la viscosidad de la muestra a medida que cambia la velocidad, a veces llamada velocidad de cizallamiento.,
la unidad de medida para la viscosidad dinámica es Centipoise (cP).
medición de la viscosidad cinemática
Hay varias maneras de encontrar la viscosidad cinemática de un fluido, pero el método más común es determinar el tiempo que tarda un fluido en fluir a través de un tubo capilar. El tiempo se convierte directamente en viscosidad cinemática utilizando una constante de calibración proporcionada para el tubo específico.
la unidad de medida de la viscosidad cinemática es Centistokes (cSt).
una diferencia básica entre las mediciones de Viscosidad dinámica y cinemática es la densidad., La densidad en realidad proporciona una forma de convertir entre una medición de viscosidad cinemática y una dinámica. La fórmula para la conversión es:
- Cinemática (cSt) x Densidad = Dinámica (cP)
- Dinámica (cP) / Densidad = Cinemática (cSt)
Para una muestra dada, con una densidad mayor que uno, viscosidad dinámica siempre será el número mayor.
¿cuándo debe utilizar las mediciones de Viscosidad dinámica?
usted prueba la viscosidad dinámica cuando desea conocer la resistencia interna de un fluido, o la fuerza requerida para mover un plano del líquido sobre otro.,
la medición de la viscosidad dinámica es más útil para líquidos que cambian sus características aparentes a medida que se aplica fuerza o presión. Estos líquidos se conocen como fluidos no newtonianos. Los fluidos no newtonianos son sensibles a los cambios en la cantidad de fuerza ejercida sobre ellos, y a veces pueden incluso cambiar permanentemente su viscosidad si se ha ejercido una fuerza constante sobre ellos durante un período de tiempo.
un ejemplo de la importancia de la medición dinámica de la viscosidad es indicar las características de flujo adecuadas del ketchup., Este producto necesita tener una viscosidad más baja a medida que fluye, para sacarlo de la botella, pero debe ser grueso (o no tan inclinado a fluir) cuando se sienta en la hamburguesa. Probar la viscosidad de la salsa de tomate a diferentes velocidades (lo que equivale a diferentes niveles de fuerza) ayudará a garantizar que la salsa de tomate se esté comportando como debería.
Otra aplicación es en el diseño de sistemas de bombeo. Debido a que la viscosidad de los líquidos no newtonianos cambia con la velocidad de movimiento, la presión y la velocidad de la bomba tienen un grave impacto en la especificación de las bombas adecuadas, la presión y el tamaño de la tubería., Probar el producto a diferentes velocidades ayudará a proporcionar pautas para el diseño del sistema de bombeo.
¿cuándo debe utilizar mediciones de viscosidad cinemática?
Esta medición se utiliza principalmente para líquidos newtonianos, líquidos que no cambian la viscosidad con los cambios en la fuerza aplicada (velocidad de corte).
probar aceites lubricantes es una aplicación importante. Utilizando este método de prueba, se pueden determinar los cambios en la viscosidad a diferentes temperaturas y bajo diferentes condiciones ambientales. Con esta información, se pueden evaluar los cambios en la eficacia del lubricante.,
algunos otros productos para los que el método cinemático es adecuado son el aceite, la gasolina, la glicerina y el alcohol.
La medición de viscosidad para fluidos newtonianos se puede realizar utilizando viscosímetros rotacionales (a través de la fórmula de conversión mencionada anteriormente). Sin embargo, es más sencillo utilizar instrumentos capilares. En algunos casos, los instrumentos capilares son más precisos para determinar la viscosidad cinemática.,
cuando es necesario determinar las características de viscosidad de un líquido que no está expuesto a fuerzas físicas externas (en otras palabras, cuando la gravedad es la única fuerza que actúa sobre el líquido), la cinemática debe ser el método de elección.
resumen
los fluidos newtonianos tienen una viscosidad inherente que no cambia a medida que cambia la fuerza aplicada al líquido. Esta viscosidad inherente se puede medir fácilmente y con precisión con un aparato de tipo capilar, utilizando la gravedad para mover el fluido.,
por otro lado, los fluidos no newtonianos exhiben amplias variaciones en la viscosidad basadas en la fuerza aplicada. Estas pruebas requieren instrumentos tales como viscosímetros rotacionales que pueden medir los cambios a lo largo del tiempo y en un rango de fuerzas aplicadas.
para delinear entre estos dos tipos de líquidos:
- Viscosidad dinámica: viscosidad relacionada con la fuerza externa aplicada a fluidos no newtonianos.
- Viscosidad cinemática: Viscosidad inherente de los fluidos newtonianos, que no cambia con un cambio en la fuerza aplicada.,
aunque esta comparación no es exhaustiva, espero que sirva para mejorar su comprensión de las diferencias entre la viscosidad dinámica y la viscosidad cinemática. Por favor, compártalo con cualquiera que pueda estar interesado.
hasta la próxima vez,
Amanda
P. S. Compruebe las opciones para el análisis de texturas.
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