Clasificación de los fluidos no newtonianos

Todos los líquidos se congelan

¿Qué es un líquido?

El líquido es un estado de agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible lo que significa que su volumen es, muy aproximadamente, constante en un rango grande de presión. Es el único estado con un volumen definido, pero no forma fija. Un líquido está formado por pequeñas partículas vibrantes de la materia, como los átomos y las moléculas, unidas por enlaces intermoleculares. El agua es, con mucho, el líquido más común en la Tierra y el más abundante. Como un gas, un líquido es capaz de fluir y tomar la forma de un recipiente. A diferencia de un gas, un líquido no se dispersa para llenar cada espacio de un contenedor, y mantiene una densidad bastante constante. Una característica distintiva del estado líquido es la tensión superficial , dando lugar a fenómenos humectantes.

Tipos de líquidos.1.Fluidos newtonianos. Se comporta según la ecuación de Newton para la viscosidad. Algunos ejemplos: agua, gasolina, alcohol, queroseno, benceno y glicerina. En general gases y líquidos de baja masa molecular.2.Fluidos no newtonianos. No cumplen la ecuación de Newton.

La diferencia entre estos dos fluidos está en que los primeros tienen una viscosidad u oposición al flujo que es constante y no depende de los factores externos. Por el contrario en los no newtonianos existe una resistencia a fluir distinta según el esfuerzo que sobre ellos se aplique, por lo que solo se da una viscosidad aparente.

Clasificación de los fluidos no newtonianos.

Fluido no newtonianos independientes en el tiempo.

1. Seudoplásticos. Se encuentra por encima de la recta de pendiente constante de los fluidos newtonianos. El principio muestra una elevada viscosidad, pero disminuye al aumentar el gradiente de velocidad.2.Fluidos dilatadores. La viscosidad está por debajo de la recta de los fluidos newtonianos. La pendiente aumenta con el gradiente de velocidad3.Fluidos Bingham o plásticos ideales. Valor significativamente alto de tensión de corte antes de que comience a fluir.

Fluidos no newtonianos dependientes del tiempo.

1. Fluidos tixotrópicos. Su viscosidad aparente disminuye con el tiempo.2.Fluidos reopecticos. Su viscosidad aparente aumenta con el tiempo.

¿Todos los líquidos pasan por los mismos estados (líquido, sólido y gaseoso)?

En condiciones apropiadas de temperatura y presión, la mayoría de las sustancias pueden existir en estado líquido. Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido. Aunque a presión, sin embargo, algunos sólidos se subliman al calentarse; es decir, pasan directamente del estado sólido al estado gaseoso (véase evaporación). La densidad de los líquidos suele ser algo menor que la densidad de la misma sustancia en estado sólido. Algunas sustancias, como el agua, son más densas en estado líquido.

Por medio de la destilación fraccionada, los líquidos pueden separarse de entre sí al evaporarse cada uno al alcanzar sus respectivos puntos de ebullición. La cohesión entre las moléculas de un líquido no es lo suficientemente fuerte por lo que las moléculas superficiales se pueden evaporar.

¿Qué líquidos se congelan a temperaturas más bajas de lo que lo hace el agua?

EL agua se congela a 0°C (32°F).

Muchos líquidos se congelan a temperaturas más bajas, por ejemplo: el alcohol etílico puro (etanol) se congela a -114,1°C (-173,4°F), el metal de mercurio esta líquido a temperatura ambiente y se congela a menor de -40°C (-40°F)

Una mezcla de materiales solventes como la sal o el alcohol con agua bajan el punto de congelamiento. El glicol de etileno es un líquido normalmente empleado como anticongelante en los motores de los automóviles, ya que su punto de congelamiento es -13 C (8,6°F). Una mezcla de cantidades iguales de glicol de etileno y agua tienen un punto de congelamiento de -40°C (-40°F) aproximadamente, que es mucho más bajo que el punto de congelamientos de cualquiera de los dos líquidos en su estado puro.

¿Por qué se dilata el agua al congelarse?

Seguramente todos hemos visto que al llenar un molde con agua y al meterlo en el congelador, el hielo resultante ocupa más espacio que el que ocupaba el agua líquida. ¿Por qué ocurre esto?

Antes de responder a esta pregunta, es mejor dejar claro por qué los sólidos son sólidos y los líquidos son líquidos.

Entre las moléculas de una sustancia sólida hay una atracción que las mantiene firmemente unidas en una posición fija. Es difícil separarlas y, por tanto, la sustancia es sólida.

Sin embargo, las moléculas de los sólidos contienen energía de movimiento y vibran alrededor de esas posiciones fijas. Cuanto más se sube la temperatura, se va ganando cada vez más energía y vibrando con mayor violencia. Al llegar a cierto punto de temperatura (punto de fusión) adquieren tanta energía que la atracción de las demás moléculas no basta para retenerlas. De este modo, se rompen las ligaduras y empiezan a moverse por su cuenta, resbalando y deslizándose sobre sus compañeras. El sólido se ha convertido de esta forma en un líquido.

La mayoría de los sólidos son cristalinos. Esto quiere decir que las moléculas no sólo permanecen fijas en su sitio, sino que están ordenadas en formaciones específicas, como si fueran una escultura.

En un sólido cristalino las moléculas suelen ordenarse de forma compacta, es decir, las moléculas se apiñan unas contra otras, con muy poco espacio entre ellas. Pero al fundirse la sustancia y convertirse en líquido, las moléculas, al deslizarse unas sobre otras, se empujan y desplazan. Por tanto, las moléculas se separan entre ellas.

Dicho de una forma más clara: los sólidos se expanden al fundirse y los líquidos se contraen al congelarse. Pero... ¿no se supone que el agua aumenta de tamaño al congelarse? ¿Lo que hemos dicho en este artículo es toda una contradicción? ¿Esto no concuerda verdad?

Tranquilos, todo tiene su explicación, ya que un aspecto muy importante en este proceso es cómo estén situadas las moléculas en la forma sólida. En el hielo, las moléculas de agua están colocadas en una formación que deja muchos huecos entre ellas (para verlo de una forma sencilla, mirad la imagen que hay bajo estas

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