Qué es viscosidad – Definición, Significado y Concepto

La viscosidad es la resistencia que poseen algunas sustancias líquidas a la hora de fluir y deformarse, siendo, de esta manera una de las características principales de los líquidos. En este sentido se puede determinar que, cuánta mayor resistencia tenga un líquido para proceder a su fluidez y deformación, mayor viscosidad tiene, o más viscoso es.

Un líquido contará con más o menos viscosidad en función de la resistencia que sus partículas o moléculas tengan en el momento de deformarse o proceder a separarse. Cuanto más adherentes sean esas moléculas, más viscoso será el liquido.

Teniendo en cuenta todo esto, se puede determinar que más resistencia tendrá un líquido cuanta más viscosidad tenga, de forma que cuanto más fuertes sean las fuerzas intermoleculares de atracción, será más viscoso.

Existen muchos ejemplos de líquidos que son todo un ejemplo de viscosidad, como ocurre con los lubricantes para los vehículos, la miel o mismamente el champú, los cuales, como puedes ver, no se mueven con una gran facilidad y no es fácil derramarlos.

Esta cualidad puede, en todo caso, variar a la hora de que el líquido sea expuesto a una temperatura elevada. Esto se debe a que al calentarse la viscosidad se ve afectada y disminuye, lo que permite un desplazamiento más rápido del líquido. Lo puedes comprobar al calentar la miel.

Por otro lado, los líquidos que no tienen viscosidad reciben el nombre de fluido ideal, por que no presentan resistencia alguna, es decir, no son viscosos.

Viscosidad del agua

El agua es uno de los líquidos más importantes en la vida. Además se trata de un líquido con viscosidad muy baja en comparación con otros líquidos como el aceite, lo que hace que la sangre pueda fluir de una manera apropiada por el torrente sanguíneo y el resto de órganos del cuerpo humano y animal. De igual forma, las plantas y otros seres vivos también se alimentan del agua.

En el caso de que el agua tuviese una viscosidad mayor (o menor), esto afectaría tanto a la vida como al desarrollo de la misma. Además la estructura molecular sería diferente.

Unidad de viscosidad

La unidad de medida de la viscosidad es el Poise (P), un nombre que hace referencia al fisiólogo galo Jean-Louis-Marie Poiseuille, aunque frecuentemente también se emplea el centipoise (cP).

De esta manera se puede conocer que 1 Poise es igual a 100 centipoise y, al mismo tiempo, igual a 1 g/(cm.s). Además 1 centipoise es igual a un minipascal de segundo.

La unidad empleada para la viscosidad dinámica es denominada Pascal-segundo, mientras que la viscosidad cinemática [nu] es consigue conocer a través de la viscosidad dinámica por la densidad de la sustancia y viene determinada en la unidad Stoke o Centistoke (cm2/seg). De esta manera 1 Stoke es igual a 100 centistokes e igual a 1 cm2/s.

Viscosidad dinámica y cinemática

En el apartado anterior hemos hablado de las unidades de medida de la viscosidad dinámica y la viscosidad cinemática, pero ahora es el momento de hablar en profundidad de cada una de ellas.

Debes saber que tanto la viscosidad dinámica como la viscosidad cinemática son valores que se encargar de determinar el movimiento que tiene un fluido o líquido de acuerdo a unas condiciones en específico.

De esta manera, en la mecánica de fluidos o la hidraúlica, la viscosidad cinemática y la dinámica son dos conceptos que sin imprescindibles para poder hacer una relación entre aquellas fuerzas encargadas de generar un movimiento y velocidad en un fluido. Así pues, es clave conocer la manera en la que estos fluidos se desplazan para poder conocer la manera en la que funcionan esos mecanismos que se accionan por líquidos.

Para poder entender de una mejor manera estos términos, es importante que tengas en consideración que la viscosidad de un fluido está determinada por el nivel de cohesión que hay entre sus moléculas. Los fluidos líquidos tienen una cohesión más fuerte que un gas pero más débil que un sólido. Esto hace que tengan esa fluidez tan característica. En este sentido también hay que valorar que cuanto menos interacción haya entre sus moléculas, hay menor rozamiento y menos viscosidad.

Viscosidad dinámica

La viscosidad dinámica, a la que también se la conoce como viscosidad absoluta, es la resistencia a nivel interno que tienen las moléculas de un fluido cuando se encuentran en movimiento, y que hace que se determinen las fuerzas que se encargan de moverlo y también de deformarlo.

Este comportamiento en los líquidos fue observado por Isaac Newton al colocarlos entre dos placas que se encontraban en paralelo. Una placa base estática y una superior con un movimiento constante. Gracias a ello acabó creando la Ley de Newton de la viscosidad:

En ella la fuerza tangencial es igual a la viscosidad dinámica multiplicada por el valor resultante de la multiplicación de la superficie por la velocidad de una placa con respecto a la otra dividido entre el espesor de la lámina líquida.

De esta forma se desveló que los líquidos realmente se deslizan en láminas o capas, lo que hace que realmente su velocidad es nula en la superficie de contacto. Sin embargo, se incrementa mientras vuelve creando una tangente denominada fuerza tangencial. En este caso, la viscosidad dinámica, como ya hemos mencionado, usa como unidad de medida el Poise (P).

Viscosidad cinemática

Por su parte, la viscosidad cinemática se encarga de relacionar la viscosidad dinámica con la densidad que tiene el líquido. Conociendo el valor de la viscosidad dinámica es posible calcular la cinemática. Para ello hay que hacer uso de la siguiente fórmula:

Viscosidad cinemática = viscosidad dinámica / densidad

En esta medida, la viscosidad pasa a convertirse en la resistencia de un fluido frente al deslizamiento que pueda tener, mientras qu ela densidad es el peso (masa/volumen) dividido por la gravedad. Un ejemplo claro se ve en el aceite de motor, que es viscoso y entra lentamente por el tubo, pero que será siendo menos denso que el agua aunque flote sobre ella. En este situación el agua tiene menos viscosidad pero es más densa que el aceite.

Para la viscosidad cinemática se usa una unidad específica, que es el Stoke (St).

Cabe tener en cuenta que tanto la viscosidad cinemática como la dinámica dependen de la temperatura y la naturaleza del líquido en cuestión. De esta manera, cuánto mayor sea la temperatura, menor viscosidad tendrá el líquido. Esto se debe a que la cohesión de las moléculas pasa a ser más débil.

Ejemplos de viscosidad

Algunos ejemplos muy conocidos de fluidos viscosos son:

• El gel de pelo o champú. Son muy viscosos y se debe a que las moléculas tienen resistencia frente al flujo de su movimiento. Al agitarlo pierden viscosidad y en el caso de no hacerlo pueden llegar a convertirse en sólidos.
• El aceite. Es una sustancia líquida que se consigue tras procesar unas semillas, en el caso del comestible. El de combustible se obtiene tras la refinación del petróleo. Ambos son muy viscosos, sobre todo el aceite de combustible que se utiliza para los vehículos.
• Los jarabes: Si tomas o has tomado jarabe y lo recuerdas, seguro que también recuerdas cierta dificultad para tomarlo por su viscosidad. Estos lo son por su composición química, pero también por estar compuestos de azúcar, lo que contribuye a ello.