Diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos

o diferença chave entre fluidos newtonianos e não newtonianos é que fluidos newtonianos têm uma viscosidade constante, enquanto fluidos não newtonianos têm uma viscosidade variável.

Podemos dividir fluidos, isto é, líquidos e gases, como newtonianos ou não newtonianos, dependendo da viscosidade do fluido. Viscosidade é o estado de espessura e aderência devido ao atrito interno do fluido. Além disso, precisamos considerar outros parâmetros para determinar se um fluido é newtoniano ou não newtoniano. Estes são tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento. A tensão de cisalhamento é a tensão aplicada coplanar na seção transversal do fluido, enquanto a taxa de cisalhamento é a taxa de mudança de velocidade na qual uma camada de fluido passa sobre uma camada adjacente.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o fluido newtoniano
3. O que é fluido não newtoniano
4. Comparação Lado a Lado - Fluidos Newtonianos vs Não Newtonianos em Forma Tabular
5. Resumo

O que é fluido newtoniano?

Fluidos newtonianos são fluidos com viscosidade constante e taxa de cisalhamento zero com tensão de cisalhamento zero. Que significa; a taxa de cisalhamento é diretamente proporcional à tensão de cisalhamento. Em outras palavras, a razão entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento é constante em todo o fluido.

Figura 01: Características de um fluido newtoniano

No entanto, a maioria dos fluidos que conhecemos tem uma viscosidade variável. Normalmente, nenhum fluido real se encaixa exatamente na definição. Portanto, é considerado como um modelo matemático simples. Mas podemos assumir alguns líquidos e gases comuns, como água e ar, como fluidos newtonianos. O nome newtoniano vem de Isaac Newton, que foi o primeiro cientista a usar uma equação diferencial para postular a relação entre tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento de fluidos.

O que é fluido não newtoniano?

Fluidos não-newtonianos são os fluidos que têm uma viscosidade variável e uma relação variável com a tensão de cisalhamento. Isso ocorre porque esses fluidos não seguem a lei da viscosidade de Newton. A viscosidade desses fluidos pode mudar com força. isto é, alguns líquidos, como o molho, ficam escorrendo quando a garrafa é sacudida. A maioria dos fluidos que conhecemos são fluidos não newtonianos. Muitas soluções salinas, polímeros fundidos e muitos outros fluidos podem ser categorizados nesse grupo.

Figura 02: Um fluido não newtoniano

Embora utilizemos o termo viscosidade na mecânica dos fluidos para descrever as propriedades de cisalhamento de um fluido, não é adequado descrever as propriedades de fluidos não newtonianos. Existem diferentes características comportamentais de fluidos não newtonianos, incluindo viscoelasticidade, viscosidade dependente do tempo, etc..

Qual é a diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos?

Os fluidos podem ser classificados em dois tipos, dependendo da viscosidade como fluidos newtonianos e não-newtonianos. A principal diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos é que os fluidos newtonianos têm uma viscosidade constante, enquanto que os fluidos não newtonianos têm uma viscosidade variável. Além disso, ao considerar a taxa de cisalhamento e a tensão de cisalhamento, nos fluidos newtonianos, podemos observar uma taxa de cisalhamento zero na tensão de cisalhamento zero. Que significa; a taxa de cisalhamento é diretamente proporcional à tensão de cisalhamento. No entanto, fluidos não-newtonianos têm uma relação variável entre taxa de cisalhamento e tensão de cisalhamento.

Embora a maioria dos fluidos que conhecemos sejam fluidos não newtonianos, a água e o ar são considerados fluidos newtonianos em condições normais. No entanto, quase todos os sais, material polimérico derretido, sangue, pasta de dente, tinta, amido de milho e muitas outras variedades de fluidos são fluidos não newtonianos.

O infográfico abaixo resume a diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos.

Resumo - Fluidos Newtonianos vs Não Newtonianos

Os fluidos podem ser classificados em dois tipos, dependendo da viscosidade como fluidos newtonianos e não-newtonianos. A principal diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos é que os fluidos newtonianos têm uma viscosidade constante, enquanto que os fluidos não newtonianos têm uma viscosidade variável.

Referência:

1. Coussot, P. "Introdução à Reologia de Fluidos Complexos". Entendendo a Reologia do Concreto, 2012, pp. 3-22., Doi: 10.1533 / 9780857095282.1.3.
2. "Fluido Newtoniano". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 de outubro de 2019, disponível aqui.
3. "Fluido não newtoniano". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 de setembro de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. "Dilatant-pseudoplastic" Por DirectEON () 08:46, 28 de março de 2008 (UTC) - self-made (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “tanque de amendoim para piscina de piscina 9” Por Trevor Cox (CC BY-SA 2.0) via Flickr