La viscosidad es una propiedad fundamental de los fluidos que describe su resistencia al flujo. Comprender la diferencia entre la viscosidad absoluta y la viscosidad cinemática es crucial para diversas industrias, incluidos el petróleo, los productos químicos y el procesamiento de alimentos. Como proveedor líder de viscoscos, a menudo encontramos preguntas sobre estos dos tipos de viscosidad. En esta publicación de blog, profundizaremos en los detalles de la viscosidad absoluta y la viscosidad cinemática, exploraremos cómo se miden usando un viscosímetro y resaltaremos sus diferencias clave.
¿Qué es la viscosidad absoluta?
La viscosidad absoluta, también conocida como viscosidad dinámica, es una medida de la resistencia interna de un fluido al flujo. Cuantifica la fuerza requerida para mover una capa de fluido en relación con otro a una velocidad dada. La unidad de viscosidad absoluta SI es el segundo (PA · S), aunque Centipoise (CP) se usa comúnmente en aplicaciones prácticas. Un pa · s es igual a 1000 cp.
El concepto de viscosidad absoluta se puede ilustrar utilizando la ley de viscosidad de Newton, que establece que el estrés cortante (τ) entre las capas adyacentes de un fluido es directamente proporcional al gradiente de velocidad (du/dy) entre esas capas. Matemáticamente, se puede expresar como:
τ = µ * (usted/dy)
donde μ es la viscosidad absoluta del fluido. Esta ecuación muestra que cuanto mayor sea la viscosidad absoluta, mayor es el esfuerzo cortante requerido para mantener un gradiente de velocidad dado.
¿Qué es la viscosidad cinemática?
La viscosidad cinemática se define como la relación de viscosidad absoluta (μ) con la densidad (ρ) del fluido. Es una medida de la resistencia de un fluido al flujo bajo la influencia de la gravedad. La unidad SI de viscosidad cinemática es el medidor cuadrado por segundo (m²/s), pero la unidad más utilizada es el centistoke (CST). Un m²/s es igual a 1,000,000 de CST.
La relación entre la viscosidad cinemática (ν), la viscosidad absoluta (μ) y la densidad (ρ) viene dada por la siguiente ecuación:
n = m / r
La viscosidad cinemática proporciona información sobre la facilidad con que un fluido puede fluir bajo su propio peso. Es particularmente útil en aplicaciones donde la gravedad juega un papel importante, como en el flujo de líquidos a través de tuberías o en la lubricación de la maquinaria.
Medición de la viscosidad absoluta y cinemática con un viscosímetro
Los visionadores son instrumentos utilizados para medir la viscosidad de los fluidos. Existen varios tipos de viscómetros disponibles, cada uno basado en diferentes principios de operación. Algunos tipos comunes incluyen viscómetros rotacionales, viscómetros capilares y viscómetros de pelota que caen.
Medición de la viscosidad absoluta
Los viscosionadores rotacionales se usan comúnmente para medir la viscosidad absoluta. Estos viscomocadores funcionan girando un huso o bob en el fluido y midiendo el par requerido para mantener una velocidad de rotación constante. La viscosidad absoluta del fluido se calcula en función del par medido y la geometría del eje o el bob.
Los viscómetros capilar también se pueden usar para medir la viscosidad absoluta. En un viscosímetro capilar, el fluido se ve obligado a fluir a través de un tubo capilar estrecho bajo una presión conocida. Se mide el tiempo necesario para que el fluido fluya a través de una longitud específica del tubo, y la viscosidad absoluta se calcula utilizando la ley de Poiseuille.
Medición de la viscosidad cinemática
Los viscómetros capilares son los instrumentos más utilizados para medir la viscosidad cinemática. El principio detrás de los viscosionadores capilar se basa en el hecho de que el flujo de un fluido a través de un tubo capilar se rige por el equilibrio entre la fuerza gravitacional y la fuerza viscosa.
En un viscosímetro capilar típico, el fluido se coloca en un tubo capilar vertical, y se mide el tiempo tardado para que el fluido fluya entre dos puntos marcados. La viscosidad cinemática del fluido se calcula utilizando la siguiente ecuación:
n = c * t
Donde ν es la viscosidad cinemática, C es la constante del viscosímetro (que depende de la geometría del tubo capilar), y T es el tiempo de flujo.
Diferencias clave entre la viscosidad absoluta y cinemática
Significado físico
La principal diferencia entre la viscosidad absoluta y cinemática radica en su significado físico. La viscosidad absoluta mide la resistencia interna de un fluido al flujo, mientras que la viscosidad cinemática tiene en cuenta la densidad del fluido y mide su resistencia al flujo bajo la influencia de la gravedad.
Unidades de medición
La viscosidad absoluta se mide en unidades de Pascal-Second (PA · S) o Centipoise (CP), mientras que la viscosidad cinemática se mide en unidades de metro cuadrado por segundo (m²/s) o centistoke (CST).
Aplicaciones
La viscosidad absoluta es más relevante en las aplicaciones donde la fricción interna del fluido es la principal preocupación, como en la formulación de lubricantes, pinturas y adhesivos. La viscosidad cinemática, por otro lado, se usa comúnmente en aplicaciones donde el flujo del fluido bajo gravedad es importante, como en la industria del petróleo para medir la viscosidad de los aceites crudos y los productos refinados.
Nuestros productos para viscoscos
Como proveedor de viscoscos, ofrecemos una amplia gama de viscomocadores para medir la viscosidad absoluta y cinemática. Nuestra cartera de productos incluyeViscosímetro cinemático semiautomático,Viscosímetro cinemático inteligente, yViscosor Engler.
Nuestros viscomocadores cinemáticos semiautomáticos están diseñados para una medición fácil y precisa de la viscosidad cinemática. Cuentan con funciones automáticas de control de temperatura y sincronización, lo que las hace adecuadas para su uso en laboratorios y entornos industriales.
Los viscosionadores cinemáticos inteligentes ofrecen características avanzadas como pantalla digital, cálculo automático de viscosidad y almacenamiento de datos. Estos viscomocadores son ideales para aplicaciones de alta precisión y laboratorios de investigación.
El viscosímetro Engler es un tipo de viscosímetro tradicional que se usa comúnmente en la industria petrolera. Mide la viscosidad de un fluido en relación con la viscosidad del agua a una temperatura especificada.
Conclusión
En conclusión, la viscosidad absoluta y la viscosidad cinemática son dos propiedades importantes de los fluidos que proporcionan información valiosa sobre su comportamiento de flujo. La viscosidad absoluta mide la resistencia interna de un fluido al flujo, mientras que la viscosidad cinemática tiene en cuenta la densidad del fluido y mide su resistencia al flujo bajo la influencia de la gravedad.
Los viscosímetros son herramientas esenciales para medir la viscosidad absoluta y cinemática. Al comprender las diferencias entre estos dos tipos de viscosidad y elegir el viscosímetro apropiado para su aplicación, puede garantizar mediciones de viscosidad precisas y confiables.
Si necesita un viscosímetro para su industria o necesidades de investigación, lo invitamos a contactarnos para obtener más información. Nuestro equipo de expertos estará encantado de ayudarlo a seleccionar el viscosímetro adecuado para sus requisitos específicos y guiarlo a través del proceso de adquisición.
Referencias
- ASTM D445 - Método de prueba estándar para la viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos (y cálculo de la viscosidad dinámica)
- ASTM D2196 - Métodos de prueba estándar para propiedades reológicas de materiales no newtonianos por viscosímetro rotativo
- Barnes, Ha, Hutton, JF y Walters, K. (1989). Una introducción a la reología. Elsevier Science Publishers.
