Diferencia entre la tensión superficial y la viscosidad

Tensión superficial vs viscosidad

La viscosidad y la tensión superficial son dos fenómenos muy importantes relacionados con la mecánica y la estática de los fluidos. Campos como la hidrodinámica, la aerodinámica e incluso la aviación se ven afectados por las consecuencias de estos fenómenos. Es vital tener un conocimiento sólido en estos fenómenos para sobresalir en dichos campos. Este artículo comparará la viscosidad y la tensión superficial y presentará las diferencias entre los dos..

¿Qué es la tensión superficial??

Considere un líquido homogéneo. Cada molécula en las partes centrales del líquido tendrá exactamente la misma cantidad de fuerza tirando de ella hacia cada lado. Las moléculas circundantes están tirando de la molécula central uniformemente en todas direcciones. Ahora consideremos una molécula de superficie. Sólo tiene fuerzas que actúan sobre él hacia el líquido. Las fuerzas adhesivas aire - líquido no son tan fuertes como las fuerzas cohesivas líquido - líquido. Por lo tanto, las moléculas de la superficie se atraen hacia el centro del líquido, creando una capa compacta de moléculas. Esta capa superficial de moléculas actúa como una película delgada sobre el líquido. Si tomamos el ejemplo de la vida real del agua strider, utiliza esta película delgada para colocarse en la superficie del agua. Se desliza sobre esta capa. Si no es por esta capa, se ahogaría inmediatamente. La tensión superficial se define como la fuerza paralela a la superficie perpendicular a una línea de longitud unitaria dibujada en la superficie. Las unidades de tensión superficial son Nm.^-1. La tensión superficial también se define como energía por unidad de área. Esto también le da a la tensión superficial una nueva unidad Jm.^-2. La tensión superficial, que se produce entre dos fluidos inmiscibles, se conoce como tensión interfacial.

Que es la viscosidad?

La viscosidad se define como una medida de la resistencia de un fluido, que se deforma por el esfuerzo cortante o el esfuerzo de tracción. En palabras más comunes, la viscosidad es la "fricción interna" de un fluido. También se conoce como el espesor de un fluido. La viscosidad es simplemente la fricción entre dos capas de un fluido cuando las dos capas se mueven una con respecto a la otra. Sir Isaac Newton fue un pionero en la mecánica de fluidos. Postuló que, para un fluido newtoniano, la tensión de corte entre las capas es proporcional al gradiente de velocidad en la dirección perpendicular a las capas. La constante proporcional (factor de proporcionalidad) utilizada aquí es la viscosidad del fluido. La viscosidad suele denotarse con la letra griega "µ". La viscosidad de un fluido se puede medir utilizando los viscosímetros y los reómetros. Las unidades de viscosidad son Pascal-segundos (o Nm^-2s). El sistema cgs usa la unidad "poise" llamada así por Jean Louis Marie Poiseuille para medir la viscosidad. La viscosidad de un fluido también se puede medir por varios experimentos. La viscosidad de un fluido depende de la temperatura. La viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura..

τ = μ ∂u / ∂y

Las ecuaciones de viscosidad y los modelos son muy complejos para fluidos no newtonianos.