¿Cuál es la diferencia entre la viscosidad dinámica y cinemática?
La viscosidad de un líquido es una propiedad física importante que afecta el comportamiento del líquido a medida que fluye. Los líquidos altamente viscosos son más resistentes a la deformación por estrés y fluyen con menos facilidad, mientras que los líquidos menos viscosos fluyen más fácilmente y son menos resistentes al estrés. Las dos formas principales de medir la viscosidad son en términos de viscosidad dinámica y cinemática. Estas medidas están interrelacionadas, pero tienen diferentes aplicaciones.
La viscosidad dinámica, también llamada viscosidad absoluta, es la medida más utilizada. Mide la resistencia de un fluido a fluir; en otras palabras, la fricción interna del fluido o la facilidad con que se puede deformar bajo estrés mecánico a una temperatura y presión determinadas. La definición técnica de la viscosidad dinámica es la relación entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad. Cuando se aplica fuerza perpendicular a la superficie de un líquido, se deforma de lado o se corta. La facilidad o dificultad de esta deformación es la viscosidad dinámica, a veces denominada simplemente viscosidad.
La viscosidad cinemática, por el contrario, mide la resistencia del líquido a fluir en presencia de gravedad. Esta medida se obtiene tomando la viscosidad dinámica del líquido y dividiéndola por la densidad del líquido. Cuanto mayor sea la viscosidad del líquido, menos fácilmente fluirá bajo la fuerza de la gravedad y mayor será su viscosidad cinemática.
La viscosidad dinámica y cinemática se expresa en diferentes unidades de medida. Las unidades de medida del Sistema Internacional de Unidades (SI) para la viscosidad dinámica son pascal-segundos. Los pascales son una medida de la presión, en este caso, el esfuerzo cortante aplicado al líquido, mientras que los segundos miden el tiempo que se tarda en deformarse. La viscosidad dinámica también se puede medir con una unidad llamada equilibrio, otra medida que relaciona la presión con el tiempo. La unidad común que se usa para medir la viscosidad cinemática son los stokes, o centímetros cuadrados por segundo, aunque a veces se usa la unidad SI de metros cuadrados por segundo.
El uso de mediciones de viscosidad cinemáticas y dinámicas es esencial para diversas aplicaciones del mundo real. Por ejemplo, es importante formular pintura con una cierta viscosidad dinámica para garantizar que se pueda mezclar y aplicar en el espesor correcto. La medición de la viscosidad cinemática se usa con mayor frecuencia en los casos en que un fluido debe fluir a través de una tubería o lubricar maquinaria, como en el motor de un automóvil.
Los productos como el aceite de motor que están sujetos a condiciones físicas variables deben tener una viscosidad dinámica y cinemática específica para que se comporten correctamente. La viscosidad de los fluidos cambia según la temperatura y la presión. Por ejemplo, en climas fríos, el aceite se espesa y se vuelve más denso, lo que hace que fluya con menos facilidad. Es importante conocer las relaciones de viscosidad dinámica y cinemática en esta situación para predecir cómo se comportará el aceite a diferentes temperaturas.