Tensão Superficial vs Viscosidade
A viscosidade e a 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 consequências desses fenômenos. É vital ter um bom conhecimento desses fenômenos para se destacar em tais campos. Este artigo irá comparar a viscosidade e a tensão superficial e apresentar as diferenças entre as duas.
O que é tensão superficial?
Considere um líquido homogêneo. Cada molécula nas partes centrais do líquido terá exatamente a mesma quantidade de força puxando-a 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 agindo sobre ele em direção ao líquido. As forças adesivas ar-líquido não são nem de perto tão fortes quanto as forças coesivas líquido-líquido. Portanto, as moléculas da superfície são atraídas para o centro do líquido, criando uma camada compacta de moléculas. Essa camada superficial de moléculas atua como um filme fino no líquido. Se tomarmos o exemplo da vida real do andador de água, ele usa esse filme fino para se colocar na superfície da água. Ele desliza nesta camada. Se não fosse por essa camada, ela se afogaria imediatamente. A tensão superficial é definida como a força paralela à superfície perpendicular a uma linha de comprimento unitário 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 dá 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, a viscosidade é o “atrito interno” de um fluido. Também é referido como a espessura de um fluido. A 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 um pioneiro na mecânica dos 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 denotada 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 vários experimentos. A viscosidade de um fluido depende da temperatura. A viscosidade diminui à medida que a temperatura aumenta.
τ=μ ∂u/∂y
Equações e modelos de viscosidade são muito complexos para fluidos não newtonianos.
Qual é a diferença entre tensão superficial e viscosidade?
• A tensão superficial pode ser considerada como um incidente que ocorre em líquidos devido às forças intermoleculares desequilibradas, enquanto a viscosidade ocorre devido às forças sobre as moléculas em movimento.
• A tensão superficial está presente em fluidos em movimento e não em movimento, mas a viscosidade só aparece em fluidos em movimento.
