Definición
Medida de la resistencia de un fluido al corte o al flujo; comúnmente expresada como viscosidad dinámica (η) en pascal-segundos (Pa·s) o viscosidad cinemática (ν) en m²·s⁻¹ cuando se divide por la densidad.
Principio
Principio
La viscosidad dinámica caracteriza el transporte interno de momento: la tensión de corte τ es proporcional al gradiente de velocidad (τ = η du/dy) en fluidos newtonianos; los fluidos no newtonianos muestran una viscosidad efectiva dependiente de la velocidad de cizallamiento.
Demostración
Demostración
El agua a 20 °C tiene una viscosidad dinámica de ~1,002 mPa·s; medir el par en un husillo giratorio sumergido en aceite proporciona su viscosidad, y la tasa de flujo por una capilar se relaciona con la viscosidad mediante la relación de Hagen–Poiseuille en flujo laminar.
Aplicación incorrecta
Aplicación incorrecta
Reportar un único valor de viscosidad para un fluido no newtoniano sin indicar la velocidad de cizallamiento, o comparar viscosidades medidas a distintas temperaturas o condiciones de cizallamiento como si fueran directamente comparables.
Consecuencia
Consecuencia
El uso adecuado de valores de viscosidad permite predecir perfiles de flujo, pérdidas de presión, comportamiento de mezcla y tasas de transferencia de calor/masa en ingeniería y diseño de procesos cuando se especifican las condiciones de estado y la reología.
Inversión
Inversión
El flujo ideal inviscid asume viscosidad cero y ninguna disipación por corte interno; aunque útil en algunos análisis a alto número de Reynolds, omite las capas límite viscosas y la disipación de energía críticas en flujos reales.
Límite
Límite
Se aplica a descripciones continuas de fluidos en escalas donde la reología de volumen es válida; excluye efectos de deslizamiento molecular, regímenes de gas rarificado con longitud libre media comparable a las dimensiones del sistema, y dependencia no especificada de cizallamiento/temperatura en fluidos complejos.
Tensión semántica
Tensión semántica
Tensión entre un único número de viscosidad para la aproximación newtoniana y la descripción reológica completa para fluidos complejos (adelgazamiento por cizallamiento, viscoelasticidad) genera ambigüedad si no se informan las condiciones de medida.
Síntesis
Síntesis
La viscosidad cuantifica la resistencia interna de un fluido a la deformación por corte; como viscosidad dinámica relaciona la tensión de corte con el gradiente de velocidad en fluidos newtonianos y, correctamente caracterizada (temperatura, velocidad de cizallamiento), predice el comportamiento de flujo y transporte.