Diferencia entre revisiones de «Dilatante»
Sin resumen de edición |
Etiquetas: Edición desde móvil Edición vía web móvil Edición móvil avanzada |
||
| Línea 11: | Línea 11: | ||
== Definiciones == |
== Definiciones == |
||
Hay dos tipos de desviación de la ley de Newton que se observan en sistemas reales. La desviación más común es el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, donde la [[viscosidad]] del sistema disminuye a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento. La segunda desviación es el comportamiento de espesamiento por cizallamiento donde, a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento, también aumenta la viscosidad del sistema. Este comportamiento se observa porque el sistema cristaliza bajo estrés y se comporta más como un sólido que como una solución.<ref>{{cite book|last=Coleman|first=Paul C. Painter, Michael M.|title=Fundamentals of polymer science : an introductory text|year=1997|publisher=Technomic|location=Lancaster, Pa.|isbn=978-1-56676-559-6|pages=412–413|edition=2nd}}</ref> Por tanto, la viscosidad de un fluido espesante por cizallamiento depende de la velocidad de cizallamiento. La presencia de partículas en suspensión a menudo afecta la viscosidad de una solución. De hecho, con las partículas adecuadas, incluso un fluido newtoniano puede exhibir un comportamiento no newtoniano. Un ejemplo de esto es la maicena en agua y se incluye en la sección de Ejemplos a continuación. |
Hay dos tipos de desviación de la ley de Newton que se observan en sistemas reales. La desviación más común es el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, donde la [[viscosidad]] del sistema disminuye a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento. La segunda desviación es el comportamiento de espesamiento por cizallamiento donde, a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento, también aumenta la viscosidad del sistema. Este comportamiento se observa porque el sistema cristaliza bajo estrés y se comporta más como un sólido que como una solución.<ref>{{cite book|last=Coleman|first=Paul C. Painter, Michael M.|title=Fundamentals of polymer science : an introductory text|year=1997|publisher=Technomic|location=Lancaster, Pa.|isbn=978-1-56676-559-6|pages=412–413|edition=2nd}}</ref> Por tanto, la viscosidad de un fluido espesante por cizallamiento depende de la velocidad de cizallamiento. La presencia de partículas en suspensión a menudo afecta la viscosidad de una solución. De hecho, con las partículas adecuadas, incluso un fluido newtoniano puede exhibir un comportamiento no newtoniano. Un ejemplo de esto es la maicena en agua y se incluye en la sección de Ejemplos a continuación. |
||
Los parámetros que controlan el comportamiento del espesamiento por cizallamiento son: tamaño de partícula y distribución del tamaño de partícula, fracción de volumen de partícula, forma de partícula, interacción partícula-partícula, viscosidad de fase continua y el tipo, velocidad y tiempo de deformación. Además de estos parámetros, todos los fluidos espesantes por cizallamiento son suspensiones estabilizadas y tienen una fracción de volumen de sólido relativamente alta.<ref>{{cite journal|last=Galindo-Rosales|first=Francisco J.|author2=Rubio-Hernández, Francisco J.|author3=Velázquez-Navarro, José F.|title=Shear-thickening behavior of Aerosil® R816 nanoparticles suspensions in polar organic liquids|journal=Rheologica Acta|date=22 May 2009|volume=48|issue=6|pages=699–708|doi=10.1007/s00397-009-0367-7|bibcode=1974AcRhe..13.1253J}}</ref> |
|||
== Referencias == |
== Referencias == |
||
Revisión del 21:23 9 sep 2020
Un dilatante ( /daɪˈleɪtənt/, /dɪ-/) (también denominado espesamiento por cizallamiento) es aquel fluido en el que la viscosidad aumenta con la velocidad de deformación por cizallamiento. Un fluido espesante por cizallamiento de este tipo, también conocido por el inicialismo STF, es un ejemplo de fluido no newtoniano. Este comportamiento generalmente no se observa en materiales puros, pero puede ocurrir en suspensiones.
Un dilatante es un fluido no newtoniano en el que la viscosidad de corte aumenta con el esfuerzo de corte aplicado. Este comportamiento es solo un tipo de desviación de la ley de Newton y está controlado por factores como el tamaño, la forma y la distribución de las partículas. Las propiedades de estas suspensiones dependen de la teoría de Hamaker y de las fuerzas de Van der Waals y pueden estabilizarse electrostática o estéricamente. El comportamiento de espesamiento por cizallamiento ocurre cuando una suspensión coloidal pasa de un estado estable a un estado de floculación. Una gran parte de las propiedades de estos sistemas se deben a la química superficial de las partículas en dispersión, conocidas como coloides.
Esto se puede ver fácilmente con una mezcla de almidón de maíz y agua[1] (a veces llamada oobleck), que actúa de manera contraria a la intuición cuando se golpea o se lanza contra una superficie. La arena que está completamente empapada de agua también se comporta como un material dilatante. Esta es la razón por la que al caminar sobre arena húmeda, aparece un área seca directamente debajo de los pies.[2]
La reopexia es una propiedad similar en la que la viscosidad aumenta con el estrés acumulativo o la agitación con el tiempo. Lo opuesto a un material dilatante es un pseudoplástico.
Definiciones
Hay dos tipos de desviación de la ley de Newton que se observan en sistemas reales. La desviación más común es el comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, donde la viscosidad del sistema disminuye a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento. La segunda desviación es el comportamiento de espesamiento por cizallamiento donde, a medida que aumenta la velocidad de cizallamiento, también aumenta la viscosidad del sistema. Este comportamiento se observa porque el sistema cristaliza bajo estrés y se comporta más como un sólido que como una solución.[3] Por tanto, la viscosidad de un fluido espesante por cizallamiento depende de la velocidad de cizallamiento. La presencia de partículas en suspensión a menudo afecta la viscosidad de una solución. De hecho, con las partículas adecuadas, incluso un fluido newtoniano puede exhibir un comportamiento no newtoniano. Un ejemplo de esto es la maicena en agua y se incluye en la sección de Ejemplos a continuación.
Los parámetros que controlan el comportamiento del espesamiento por cizallamiento son: tamaño de partícula y distribución del tamaño de partícula, fracción de volumen de partícula, forma de partícula, interacción partícula-partícula, viscosidad de fase continua y el tipo, velocidad y tiempo de deformación. Además de estos parámetros, todos los fluidos espesantes por cizallamiento son suspensiones estabilizadas y tienen una fracción de volumen de sólido relativamente alta.[4]
Referencias
- ↑ Cornstarch science en YouTube.
- ↑ Wet Sand Science en YouTube.
- ↑ Coleman, Paul C. Painter, Michael M. (1997). Fundamentals of polymer science : an introductory text (2nd edición). Lancaster, Pa.: Technomic. pp. 412-413. ISBN 978-1-56676-559-6.
- ↑
[[Categoría:]]