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Viscosidad de los fluidos - laboratorioMecánica De Fluidos, Octubre del 2012 virtud de la cual estos ofrecen depende de la cohesión y la tasa de transferencia de momentum molecular. Esta propiedad se ve afectada con la temperatura, pero no con la presión. Las formulas a utilizar son las siguientes En los líquidos la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, ya que a mayor temperatura existe menor cohesión entre las moléculas, es decir, con el calor las moléculas se dispersan más y el líquido tiende a fluir con mayor facilidad. Donde V, Viscosidad cinemática. k, Constante del viscosímetro expresada en cSt/s. t, Tiempo obtenido de la experiencia en s. Con la siguiente expresión se halla la viscosidad medida experimentalmente desde un viscosímetro ubbelohde con respecto al tiempo 3. Métodos Experimentales.De manera inversa sucede con los gases, la viscosidad aumenta con la temperatura, porque microscópicamente a mayor temperatura existe mayor actividad molecular, debido a que las moléculas se chocan unas que otras con mayor velocidad. Viscosímetro. Se dispone de un viscosímetro ubbelohde de vidrio una perilla de succión, una jeringa plástica con escala, un cronometro manual y cuatro tipos de fluidos distintos (agua, alcohol etílico, propelinglicol, glicerina). 1 __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ Para efectuar el procedimiento se vierten 12 ml del líquido problema por el tubo más ancho del viscosímetro (3) hasta que la superficie del fluido quede en la marca M. El capilar debe estar verticalmente y a una temperatura ambiente comprendida en 15sC y 30sC. Se trabajo con dos gotas de fluidos, ya que en el caso al que tardaba en hacer el recorrido. 4. Cálculos y Resultados Cálculos experimentales - Viscosímetro. En la siguiente tabla se encuentran los datos del tiempo en que tarda en fluir las sustancias problemas por el capilar obtenidos en la experiencia: Viscosímetro (s) Alcohol Agua (30°C) (32°C) (31°C) 45.39 6’55,95 18.46 45.41 6’55,66 18.66 45.38 Se procede a cerrar el orificio del tubo 1 con el dedo y aspirar en el tubo 2 con la perilla, creando así un vacío; succionando poco a poco el líquido subirá hasta la bola de avance (B), ya en este punto se interrumpe laaspiración y se retira la perilla, liberando instantáneamente el orificio del tubo 1, de inmediato el liquido empezara a descender y se mide el tiempo que tarda el menisco inferior del fluido en pasar desde hasta , expresándolo en segundos. Este viscosímetro es valido solo para determinar viscosidades cinemáticas comprendidas entre . Propilenglicol 6’55 16.52 Ì… Ì… Ì…= 18.54 Mediante la siguiente fórmula podemos hallar la viscosidad de los fluidos, sabiendo que la constante Placa de vidrio. Con una placa de vidrio de 9.5 x 3.6 cm, un cronometro manual, una jeringa de plástico y 3 líquidos distintos (agua, glicerina, alcohol etílico) se construyo el siguiente sistema en donde se pudo observar y analizar empíricamente la viscosidad de los fluidos con respecto al tiempo en que tardaban en llegar al final de la placa de vidrio. Para propilenglicol 2 __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ 6. Experimento teórico. Calculo de errores. Sabiendo que los valores teóricos de los fluidos anteriores son Al colocar una aguja en la superficie de un vaso con agua nos damos cuenta que la aguja no se sumerge, este fenómeno es gracias a la tensión superficial producida por el fluido, la cual es posible por la atracción de las moléculas liquido por debajo de la superficie. La película formada gracias a la cohesión de las partículas puede visualizarse con base enla energía superficial o el trabajo por unidad de área requerida para llevar las moléculas a la superficie. Este experimento es posible solo utilizarlo con líquidos con baja tensión superficial, por ejemplo, el agua cuyo valor es 0.074 N/m a 20°C. A diferencia N/m se necesita mayor energía superficial para crear la película que permite hacer que la aguja flote; por esta razón este experimento no funciona con fluidos de baja densidad mercurio. Cálculos experimentales – Placa de vidrio. Placa de vidrio (s Alcohol Propilenglicol Agua (30°C) (32°C) (31°C) (31°) 1.22 5.71 1.32 16.62 1.48 5.40 1.22 13.36 1.63 6.38 1.29 7. Conclusiones. Glicerina 13.56 Ì… Ì… Al realizar esta experiencia nos damos cuenta que las fuerzas que actúan para deformar un fluidos son los esfuerzos cortantes, que este a su vez, es la componente de la fuerza tangente a la superficie sobre su área. Ì…= 1.28 Al aumentar la temperatura, propiedades como la viscosidad y la tensión superficial son afectadas ya que ambas son efecto de la cohesión molecular y esta disminuye inversamente proporcional con la temperatura, conllevando a esto a un aumento de volumen. Si se habla de aumento de presión debe saberse que la densidad varía directamente proporcional con esta, por lo tanto se genera una disminución de volumen; cabe resaltar que los líquidos son incompresibles, y esta teoría es válida solo para cambios bruscos de presión. 5. Análisis de resultados. En el cálculo de loserrores relativos que se realizó en la sección 4, se puede observar un porcentaje bastante alto, esto se debe a que el viscosímetro presentaba una grieta en la bola de avance, la cual no permitía un vacio total en el instrumento, el accionar tardío del cronómetro, la falta de precisión al momento de tomar medidas y al ambiente inapropiado de trabajo que tenia poca luz. Al medir viscosidades es necesario utilizar instrumentos muy bien calibrados y en óptimas condiciones, ya que de lo contrario, lo esperado sería un porcentaje de error elevado y las medidas no serían recomendables para ningún tipo de estimación. Por otro lado, los resultados obtenidos experimento con la placa de vidrio fueron los esperados, aunque para los alcoholes la prueba se dificultó un poco ya que estos se evaporaban antes de cumplir el recorrido estipulado, pero para el agua y la glicerina se realizo la prueba sin inconvenientes. De los fluidos problemas, el más viscoso fue la glicerina ya que las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son mayores a diferencia agua, que fue el menos viscoso ya que fluía con mayor facilidad. Referencias bibliográficas. [1] Victor L. Streeter, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford.MECANICA DE FLUIDOS. 9s edición. Ed.Mc Graw Hill. [2]Irving H. Shames. MECANICA DE FLUIDOS. 3s edición. Ed.Mc Graw Hill. [3] Claudio Mataix. MECANICA DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRAULICAS. 2s edición. Ed Alfaomega. 4 Política de privacidad |
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