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TEMA 7: FLUIDOS. DENSIDAD Y VISCOSIDAD

1. CONCEPTO DE FLUIDO Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una fuerza. También se puede definir un fluido como aquella sustancia que, debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Características: La posición relativa de sus moléculas puede cambiar continuamente. Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. Tienen viscosidad. Su viscosidad es independiente de la densidad

2. LA DENSIDAD La densidad es una de las propiedades más características de cada sustancia. Es la masa que posee cada unidad de volumen de una sustancia. D=m/V Kg/m3 Densidad del agua 1000 4ºC, 1atm Densidad del agua de mar 1025 a 20ºC, 1atm Densidad del Aire 1.23 20ºC, 1atm En el gráfico se muestra la densidad del agua como función de la temperatura.

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La aplicación de medidas de la densidad en el sector gráfico está muy

estandarizada. Los Diagramas de GAFT (Graphic Arts Technical Foundation).

3. LA VISCOSIDAD

La viscosidad es la propiedad de algunos fluidos (debida al rozamiento de sus moléculas) de resistirse a la dirección del su movimiento.

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La viscosidad de un fluido puede medirse a través de un parámetro dependiente de la temperatura llamada coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad, designado como η, υ o µ.

En unidades en el SI: [µ] = [Pa·s] = [kg·m-1·s-1] ;

Otras unidades: 1 Poise (P) = 10-1 Pa·s = [10-1 kg·s-1·m-1]

Viscosímetros de copa Ford:

Viscosímetros rotacionales

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Viscosímetros para pastas

La viscosidad, indica la fluidez de las tintas y por lo tanto es una propiedad determinante en la calidad de la impresión.

4. FENÓMENOS MOLECULARES EN LOS LÍQUIDOS

COHESIÓN

Los líquidos, como todos los cuerpos, están compuestos por moléculas: las partículas más pequeñas, separables físicamente y con las características peculiares del cuerpo que integran. Las moléculas se atraen entre sí, por las fuerzas llamadas de cohesión.

ADHERENCIA DE LOS LÍQUIDOS

Cuando un líquido está en contacto con un sólido, a la mutua fuerza de atracción entre las moléculas de uno y otro, se llama adherencia.

FORMACIÓN DE MENISCOS

Ángulo de conjunción. - Los líquidos forman meniscos cóncavos o convexos vistos desde el exterior, según mojen o no las paredes de la vasija que los contiene.

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5. TENSIÓN SUPERFICIAL Tensión Superficial:

Se define cuantitativamente la tensión superficial como el trabajo que debe realizarse para llevar moléculas desde el interior del líquido hasta la superficie.

Tensión Superficial (N/m) Aire – Agua σ =0.073 Aire – Aceite σ =0.028 Agua - Aceite σ =0.02

La tensión superficial es una propiedad determinante de las tintas. 6. CAPILARIDAD

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La capilaridad consiste en el ascenso y descenso de líquidos por tubos delgados, como un cabello, conocidos como tubos capilares.

- Cuando un líquido moja las paredes del tubo capilar, debido a la adhesión, asciende y su superficie libre forma una curvatura llamada menisco cóncavo,

- y cuando el líquido no moja las paredes del tubo capilar, por su gran cohesión,

desciende y su superficie libre forma un menisco convexo.

7. REOLOGÍA “reo”=fluencia “logo”=estudio La reología se define como la ciencia que estudia la fluencia cuando un material se somete a una fuerza externa.

TIXOTROPIA: disminución en la viscosidad, por la acción de esfuerzos de cizalla (remover), seguida de una recuperación gradual cuando se retira el esfuerzo. El efecto es función del tiempo. La tixotropía: Es el estado de rigidez aparente de una tinta gráfica.