For a Newtonian fluid, viscosidad is a function of temperature and pressure but not shear rate. In liquids, viscosity decreases significantly as temperature increases because higher thermal energy allows molecules to overcome cohesive intermolecular forces more easily. Conversely, in gases, viscosity increases with temperature as more frequent molecular collisions at higher speeds lead to greater momentum transfer.
The relationship between viscosity and temperature is fundamentally different for liquids and gases, stemming from their distinct molecular mechanisms for momentum transfer. In liquids, molecules are closely packed and held together by strong intermolecular cohesive forces. Viscous forces arise from the resistance of these molecules to sliding past one another. As temperature rises, the kinetic energy of the molecules increases, allowing them to overcome these cohesive forces more readily. This results in a decrease in the liquid’s resistance to flow, and thus, a lower viscosity. This effect is pronounced; for example, the viscosity of water decreases by a factor of about 6 between 0°C and 100°C.
En los gases, las moléculas se encuentran muy separadas e interactúan principalmente mediante colisiones. La viscosidad en un gas mide el transporte de momento entre capas que se mueven a diferentes velocidades. Este momento se transfiere mediante moléculas que se mueven entre las capas y colisionan. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la velocidad térmica aleatoria de las moléculas del gas. Esto provoca colisiones más frecuentes y enérgicas, lo que resulta en una transferencia de momento más efectiva entre capas y, en consecuencia, en un aumento de la viscosidad. Este comportamiento fue uno de los primeros triunfos de la teoría cinética de los gases, ya que fue una predicción contraria a la intuición, confirmada posteriormente mediante experimentos.
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