Diferencia entre densidad y viscosidad
Tema: ciencia.
La densidad es la relación entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa; la viscosidad es la resistencia que opone un fluido a fluir o a deformarse cuando una fuerza lo empuja.
Son magnitudes independientes: un líquido puede ser muy denso y poco viscoso, como el mercurio, o poco denso y muy viscoso, como el aceite vegetal.
Tabla comparativa: densidad y viscosidad
| Densidad | Viscosidad | |
|---|---|---|
| Qué mide | Cuánta masa hay en un volumen dado de sustancia. | Cuánta resistencia opone un fluido a fluir o a que sus capas se deslicen entre sí. |
| Fórmula | ρ = m / V (masa entre volumen). | No se calcula con una fórmula tan directa; se mide con instrumentos específicos. |
| Unidad en el SI | Kilogramo por metro cúbico (kg/m3). | Pascal por segundo (Pa·s). |
| Aplica a | Sólidos, líquidos y gases. | Fluidos: líquidos y gases. |
| Ejemplo de referencia | El agua tiene una densidad de 1000 kg/m3 a 4 °C. | El agua tiene una viscosidad de aproximadamente 0,001 Pa·s a 20 °C. |
Qué es la densidad
La densidad es el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa: ρ = m / V. En el Sistema Internacional se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m3), aunque en química es frecuente usar gramos por centímetro cúbico (g/cm3); el agua tiene una densidad de 1000 kg/m3, equivalente a 1 g/cm3, a 4 °C. La densidad es una propiedad que permite comparar sustancias distintas independientemente de la cantidad que se tenga: un litro de mercurio y un litro de agua ocupan el mismo volumen, pero el mercurio, con una densidad de unos 13 600 kg/m3, tiene mucha más masa.
La densidad determina si un cuerpo flota o se hunde en un líquido dado, y también permite identificar sustancias: cada material tiene una densidad característica a una temperatura determinada, que suele variar poco con pequeños cambios de temperatura en sólidos y líquidos, y mucho más en los gases.
Qué es la viscosidad
La viscosidad es la propiedad de un fluido que mide su resistencia interna a fluir, es decir, la fricción que se opone al deslizamiento entre las capas del fluido cuando se mueve. En el Sistema Internacional se mide en pascal por segundo (Pa·s); el agua tiene una viscosidad de aproximadamente 0,001 Pa·s a 20 °C, mientras que líquidos como la miel o los aceites densos pueden superar varios Pa·s, es decir, ser miles de veces más viscosos. Cuanto mayor es la viscosidad, más despacio fluye el líquido y más energía hace falta para bombearlo o removerlo.
La viscosidad depende de la temperatura: en los líquidos disminuye al calentarlos, porque las moléculas se mueven con más facilidad unas respecto a otras, y por eso el aceite de cocina fluye mejor caliente que frío. En los gases ocurre lo contrario, la viscosidad aumenta ligeramente con la temperatura, aunque en cualquier caso la viscosidad de un gas es mucho menor que la de un líquido.
Ejemplos que muestran la diferencia
El mercurio es mucho más denso que el agua, pero fluye con una facilidad parecida, porque su viscosidad es baja pese a su alta densidad.
El aceite de oliva es menos denso que el agua y flota sobre ella, pero es notablemente más viscoso: se vierte y se mueve más despacio.
La miel, muy viscosa, tarda mucho en caer de una cuchara aunque su densidad sea solo algo mayor que la del agua.
Cuándo usar cada término
- Usa densidad cuando compares cuánta masa cabe en un volumen dado, para saber si un cuerpo flota o para identificar una sustancia.
- Usa viscosidad cuando describas la resistencia de un fluido a moverse o a ser removido, sin relación directa con cuánto pesa.
- No supongas que un líquido más denso es siempre más viscoso: ambas propiedades se miden y se explican de forma independiente.
Preguntas frecuentes
¿Un líquido más denso es siempre más viscoso?
No. La densidad y la viscosidad son propiedades distintas: el mercurio es unas trece veces más denso que el agua pero apenas más viscoso, mientras que el aceite vegetal, menos denso que el agua, es claramente más viscoso.
¿En qué unidades se mide la viscosidad?
En el Sistema Internacional, en pascal por segundo (Pa·s). También es frecuente encontrarla expresada en poise o centipoise en textos técnicos más antiguos; un pascal por segundo equivale a diez poise.
¿Por qué la miel fluye más despacio que el agua si su densidad es parecida?
Porque lo que determina la velocidad de flujo no es la densidad, sino la viscosidad: la miel tiene una viscosidad mucho mayor que la del agua, del orden de miles de veces superior, aunque su densidad sea solo ligeramente mayor.