Diferença entre tensão superficial e viscosidade

Tensão superficial vs viscosidade

Viscosidade e tensão superficial são dois fenômenos muito importantes em relação à mecânica e estática dos fluidos. Campos como hidrodinâmica, aerodinâmica e até aviação são afetados pelas conseqüências desses fenômenos. É vital ter um conhecimento sólido desses fenômenos para se destacar em tais áreas. Este artigo irá comparar viscosidade e tensão superficial e apresentar as diferenças entre os dois.

O que é a tensão superficial?

Considere um líquido homogêneo. Toda molécula nas partes centrais do líquido terá exatamente a mesma quantidade de força que a puxa para todos os lados. As moléculas circundantes estão puxando a molécula central uniformemente em todas as direções. Agora considere uma molécula de superfície. Ele tem apenas forças atuando sobre ele em direção ao líquido. As forças adesivas ar-líquido não são tão fortes quanto as forças coesivas líquido-líquido. Portanto, as moléculas da superfície são atraídas para o centro do líquido, criando uma camada compactada de moléculas. Essa camada superficial de moléculas atua como uma película fina no líquido. Se tomarmos o exemplo da vida real do strider da água, ele usa esse filme fino para se colocar na superfície da água. Ele desliza nesta camada. Se não for para essa camada, ela será afogada imediatamente. A tensão superficial é definida como a força paralela à superfície perpendicular a uma linha de comprimento da unidade desenhada na superfície. As unidades de tensão superficial são Nm^-1. A tensão superficial também é definida como energia por unidade de área. Isso também confere à tensão superficial uma nova unidade Jm^-2. A tensão superficial, que ocorre entre dois fluidos imiscíveis, é conhecida como tensão interfacial.

O que é viscosidade?

A viscosidade é definida como uma medida da resistência de um fluido, que está sendo deformado por tensão de cisalhamento ou tensão de tração. Em palavras mais comuns, viscosidade é o "atrito interno" de um fluido. É também referida como a espessura de um fluido. Viscosidade é simplesmente o atrito entre duas camadas de um fluido quando as duas camadas se movem uma em relação à outra. Sir Isaac Newton foi pioneiro na mecânica de fluidos. Ele postulou que, para um fluido newtoniano, a tensão de cisalhamento entre as camadas é proporcional ao gradiente de velocidade na direção perpendicular às camadas. A constante proporcional (fator de proporcionalidade) usada aqui é a viscosidade do fluido. A viscosidade é geralmente indicada pela letra grega "µ". A viscosidade de um fluido pode ser medida usando viscosímetros e reômetros. As unidades de viscosidade são Pascal-segundos (ou Nm^-2s) O sistema cgs usa a unidade “poise” com o nome de Jean Louis Marie Poiseuille para medir a viscosidade. A viscosidade de um fluido também pode ser medida por várias experiências. A viscosidade de um fluido depende da temperatura. A viscosidade diminui à medida que a temperatura aumenta.

τ = μu / yy

Equações e modelos de viscosidade são muito complexos para fluidos não newtonianos.