Reologa

Relacin entre esfuerzo y deformacin en un slido. Para unascondiciones dadas de presin y temperatura, el material respon-de a la aplicacin de un esfuerzo primero con una deformacinelstica (reversible, cuyo trabajo se acumula en forma de ener-ga potencial) que es directamente proporcional al esfuerzo; lue-go con una deformacin plstica (irreversible, que se disipa enforma de calor), que crece ms deprisa que el esfuerzo; y por l-timo, con una deformacin rgida (rotura), que a diferencia delas anteriores, rompe la continuidad original del material.

La reologa (palabra introducida por Eugene Bingham en1929) es la rama de la Fsica de medios continuos que sededica al estudio de la deformacin y el uir de la materia.

1 ConceptoUna denicin ms moderna expresa que la reologa es laparte de la fsica que estudia la relacin entre el esfuerzo yla deformacin en los materiales que son capaces de uir.La reologa es una parte de la mecnica de medios con-tinuos. Una de las metas ms importantes en reologa esencontrar ecuaciones constitutivas para modelar el com-portamiento de los materiales. Dichas ecuaciones son engeneral de carcter tensorial.Las propiedades mecnicas estudiadas por la reologa sepueden medir mediante remetros, aparatos que permi-ten someter al material a diferentes tipos de deformacio-nes controladas y medir los esfuerzos o viceversa. Algu-nas de la propiedades reolgicas ms importantes son:

Viscosidad aparente (relacin entre esfuerzo de cor-te y velocidad de corte)

Coecientes de esfuerzos normales

Viscosidad compleja (respuesta ante esfuerzos decorte oscilatorio)

Mdulo de almacenamiento y mdulo de perdidas(comportamiento viscoelstico lineal)

Funciones complejas de viscoelasticidad no lineal

Los estudios tericos en reologa en ocasiones empleanmodelos microscpicos para explicar el comportamientode un material. Por ejemplo en el estudio de polmeros,stos se pueden representar como cadenas de esferas co-nectadas mediante enlaces rgidos o elsticos.Si nos jamos en el sentido etimolgico de la palabraReologa podramos denirlo como la ciencia del ujo.La reologa describe la deformacin de un cuerpo bajo lainuencia de esfuerzos, pero la reologa no est limitadaa los polmeros, se puede aplicar a todo tipo de material,slido, lquido o gas.Un slido ideal se deforma elsticamente y la energa re-querida para la deformacin se recupera totalmente cuan-do se retira el esfuerzo aplicado. Mientras que, los uidosideales se deforman irreversiblemente, uyen, y la ener-ga requerida para la deformacin se disipa en el inte-rior del uido en forma de calor y no se puede recuperaral retirar el esfuerzo. Pero slo unos pocos lquidos secomportan como lquidos ideales, la inmensa mayora delos lquidos muestra un comportamiento reolgico que seclasica en una regin intermedia entre los lquidos y losslidos: son a la vez elsticos y viscosos, por lo que se lesdenomina viscoelsticos. Por otra parte, los slidos realespueden deformarse irreversiblemente bajo la inuenciade fuerzas de suciente magnitud, en denitiva, puedenuir.En esta clasicacin de los comportamientos reolgicosde los materiales con relacin a su respuesta a los esfuer-zos aplicados se ha de introducir un nuevo parmetro quees la escala de tiempo en la cual se aplica la deforma-cin. Para ello, se dene una nueva magnitud que tengaen cuenta el tiempo de observacin; se trata del nmerode Deborah:De=/t Donde es el tiempo de relajacin yt es el tiempo de observacin.En este sentido podemos decir que los slidos tienen untiempo de relajacin innito, mientras que en el caso delos lquidos este valor se aproxima a cero, por ejemplo,el tiempo de relajacin del agua es de 10-12 s. Por otraparte, si consideramos procesos de deformacin caracte-rsticos asociados a los tpicos tiempos de observacin,podemos decir que un nmero de Deborah grande dene

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2 1 CONCEPTO

un comportamiento tipo slido y un nmero de Deborahpequeo dene un comportamiento tipo lquido.El siguiente ejemplo puede ayudar a entender lo explica-do hasta ahora: Las vidrieras de la catedral de Chartresen Francia han uido desde que fueron producidas hace600 aos. En la poca medieval estas vidrieras tenan unespesor uniforme a lo largo de toda su longitud, pero hoyen da las molculas de vidrio han uido por efecto de lagravedad, de manera que el espesor en la parte inferiores ms que el doble del espesor en la parte superior. Eltiempo de observacin tan grande hace que el nmero deDeborah sea pequeo, por lo que slidos como el vidriose pueden clasicar como lquidos.Como conclusin se puede decir que sustancias como elagua o el vidrio no se pueden clasicar como lquidos oslidos, sino que como mucho podemos decir que tienenun comportamiento de lquido o slido bajo unas deter-minadas condiciones de esfuerzo, deformacin o tiempo.

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Reologa Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Reolog%C3%ADa?oldid=76586880 Colaboradores: Pilaf, Julie, Comae, Bermiego, As-cnder, Dianai, Troodon, Murtasa, Rembiapo pohyiete (bot), Orgullobot, RobotQuistnix, Yrbot, FlaBot, BOTijo, Eskimbot, Axxgreazz,Tamorlan, CEM-bot, Heavyrock, Thijs!bot, Escarbot, JAnDbot, Gaianauta, Rei-bot, Idioma-bot, Aibot, Patricioiglesias, Gerakibot, SieBot,Fadesga, DragonBot, Alecs.bot, BodhisattvaBot, MastiBot, NicolasAlejandro, Luckas-bot, SuperBraulio13, Xqbot, Linux65, KamikazeBot,ArwinJ, EmausBot, Bortxes, ChuispastonBot, MerlIwBot, Antoniomalanga, Granulometria 101, Elvisor, Ralgisbot, Addbot y Annimos:23

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