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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROCESAMIENTO DE POLIMEROS

ACTIVIDAD # 3 Fluidos Newtonianos y No Newtonianos

Mario Alejandro Contreras Ordoñez 1445393

Índice Marco Teórico…………………………..…………………………………. 3 Análisis…………………………………..…………………………………. 4 Conclusiones………………………..…………………………………….. 6 Bibliografía…………………………...…………………………………….. 6

Marco Teórico Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas sólo hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original". Desde el punto de vista de la reología, los fluidos más sencillos son los newtonianos, llamados así porque su comportamiento sigue la ley de Newton: “El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad o velocidad de corte”

Por definición, todos aquellos fluidos que no siguen la ec. (1) son “no newtonianos”. Fluido Newtoniano Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. Los fluidos newtonianos son uno de los fluidos más sencillos de describir. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su velocidad de deformación es lineal. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles y sangre que son ejemplos de fluido no newtoniano. Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales. Fluido No Newtoniano Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no

tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.1 Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.

Análisis Una primera clasificación de los fluidos no newtonianos los divide en tres categorías: 1.- Comportamiento independiente del tiempo. 2.- Comportamiento dependiente del tiempo. 3.- Viscoelásticos. 1.- Comportamiento independiente del tiempo: el esfuerzo de corte sólo depende de la velocidad de corte γ.

2.- Comportamiento dependiente del tiempo. En algunas situaciones prácticas, la viscosidad aparente depende también del tiempo durante el cual el fluido es sometido a esfuerzo, dicha respuesta se divide en: Tixotropía: la viscosidad aparente disminuye con el tiempo, como se observa en el ejemplo de la figura 5, que corresponde a una suspensión de arcillas. Algunas otras sustancias que exhiben este comportamiento son las suspensiones concentradas, las soluciones de proteínas y ciertos alimentos. Esta dependencia de la viscosidad con el tiempo se suma a las otras características del material, que bien puede ser viscoplástico presentando un valor de fluencia. Reopexia es el fenómeno inverso a la tixotropía, que se manifiesta en un aumento de la viscosidad aparente con el aumento de la velocidad de corte. Ejemplos: poliéster. Ambos tipos de comportamientos presentan el fenómeno de histéresis cuando se realiza la curva τ vs. γNo es sencillo expresar la dependencia con el tiempo en expresiones sencillas, muchas veces es necesario realizar medidas en el rango de trabajo específico del material.

3.- Viscoelásticos. Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte, pero tienen la particularidad de recuperar parcialmente su estado inicial, presentando entonces características de los cuerpos elásticos. Un ejemplo típico es la agitación de un líquido en una taza con una cuchara, si el fluido es viscoso, cuando se retira la cuchara cesa el movimiento. Si el material es viscoelástico, al sacar la cuchara se puede observar que el movimiento se hace más lento e incluso puede llegar a cambiar levemente el sentido de giro antes de detenerse por completo. En esta categoría podemos mencionar a polímeros fundidos, soluciones de polímeros. El comportamiento reológico de los materiales viscoelásticos durante la relajación (ensayos a deformación constante) puede modelarse mediante analogías mecánicas compuestas de resortes y amortiguadores. El resorte es considerado un elemento elástico ideal, obedece la ley de Hooke, y el amortiguador es representado por un sistema cilindro-pistón en el cual se manifiesta la parte viscosa, considerando un líquido ideal, de comportamiento newtoniano.

Conclusión En un fluido Newtoniano la viscosidades función del fluido y de su temperatura. La viscosidad del fluido no newtoniano depende de la rapidez de corte.

Bibliografía 

http://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/Fluidos %20no%20newtonianos_R1.pdf

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Fluidos no newtonianos» (PDF). La Plata: Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ingeniería. Consultado el 26 de diciembre de 2013.

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Tipos de fluidos (Archivos ) http://www.nexus.uanl.mx/App/Programa %20Analitico%20Nuevo%20Modelo/wfNuevoModelo.aspx