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• Adriana Carranza

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PRACTICA N° 04

Viscocidad de los Líquidos 1. OBJETIVO Determinar la viscosidad de líquidos y su relación con la temperatura. 2. PRINCIPIOS TEÓRICOS VISCOSIDAD La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a las deformaciones graduales producidas por tensiones cortantes o tensiones de tracción. VISCOSIDAD ABSOLUTA O DINÁMICA La viscosidad absoluta es una propiedad de los fluidos que indica la mayor o menor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a un esfuerzo cortante. Algunas unidades a través de las cuales se expresa esta propiedad son el Poise (P),el Pascal-Segundo (Pa-s) y el centiPoise (cP), siendo las relaciones entre ellas las siguientes: 1Pa-s = 10 P = 1000 cP. Es importante resaltar que esta propiedad depende de manera muy importante de la temperatura, disminuyendo al aumentar ésta. Medición de la Viscosidad Absoluta Uno de los equipos diseñados para determinar esta propiedad es el Viscosímetro Stormer. En este equipo se introduce la sustancia a analizar en el espacio comprendido entre un cilindro fijo (externo) y uno móvil (rotor interno). El rotor es accionado a través de unas pesas y se mide el tiempo necesario para que este rotor gire 100 veces. Mientras mayor es la viscosidad de la sustancia, mayor es su resistencia a deformarse y mayor es el tiempo necesario para que el rotor cumpla las 100 revoluciones. VISCOSIDAD CINEMÁTICA La Viscosidad Cinemática es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. Algunas de las unidades para expresarla sonel m2/s, el stoke (St) y el centistoke (cSt), siendo las equivalencias las siguientes: 1 m2/s =10000 St = 1x106cSt. Imagínese dos fluidos distintos con igual viscosidad absoluta, los cualesse harán fluir verticalmente a través de un orificio. Aquel de los fluidos que tenga mayor densidad fluirá más rápido, es decir, aquel que tenga menor viscosidad cinemática.

v=µ/p

Medición de la Viscosidad Cinemática Uno de los dispositivos existentes para hallar esta propiedad es el Viscosímetro Saybolt, en el cual la muestra a analizar se introduce en un cilindro con un orificio en su parte inferior (de 1/8 o 1/16´). El fluido se deja escurrir a través del orificio y se mide el tiempo. Para las sustancias poco viscosas se usa el orificio de 1/16´ y el tiempo medido es denominado Segundos Saybolt Universal (SSU), mientras que para los fluidos más viscosos se utiliza el orificio de 1/8´ y el tiempo cuantificado es llamado Segundos Saybolt Furol (SSF). Para transformar estos SSU o SSF a las unidades convencionales de viscosidad cinemática, se pueden usar las siguientes ecuaciones: SSU/4,6347 = SSF/0,4717. 3. APARATOS Y REACTIVOS         

Cronómetro Viscosímetro de Ostwald Baño maría Pipetas de 10 ml 1 vaso de 100 ml Agua destilada Soportes Pinzas Mechero o cocina eléctrica

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL •

Lava el viscosímetro

• Mediante una pipeta coloque agua destilada en el viscosímetro. • Coloque el viscosímetro en un baño de temperatura 1ªC y déjelo unos tres minutos para que adquiera la Temperatura del Baño. • Con una bombilla de succión en el extremo del viscosímetro, haga subir el líquido al Bulbo B2. • Medir el tiempo que demora el líquido en pasar entre las marcas A y B. • Efectuar al menos 3 mediciones para cada temperatura. • Limpie y seque bien el viscosímetro poniéndola en la estufa a 110 C.

• Repita todo el procedimiento desde b) con la muestra problema y la solución dada.

5. CÁLCULOS  Determinar las densidades de la muestra de los líquidos empleados a diferentes temperaturas.  Calcular las viscosidades de los líquidos a esas temperaturas.  Determinar gráficamente o analíticamente, las viscosidades de las muestras.  Comparar las viscosidades experimentales con las teóricas de los líquidos utilizados y calcular el porcentaje de error (%). VISCOSIDAD DE LIQUIDOS

ᶯ1, ᶯ2 = Viscosidad del líquido 1 y 2 • ρ1, ρ2= densidades de tabla del líquido 1 y 2 •

•

t1, t2 = tiempo de escurrimiento del líquido 1 y 2. (1)= agua

PORCENTAJE DE ERROR:

(2) = alcohol 2- propanol

T (°C)

T1

T2

ρ1

ρ2

25°

220 Seg

699 Seg

0.99713 g/cm3

45°

211 Seg

610 Seg

0.99225 g/cm3

0.786 g/cm3

55°

204 Seg

560 Seg

0.98565 g/cm3

0.773 g/cm3

0.8 g/cm3

ᶯ1 (T)

ᶯ2 (EXP)

ᶯ2 (T)

% Error

2.0556

2.0451

0.51%

1.4974

1.4892

0.55%

1.1076

1.1021

0.49%

0.806391

0.653886 0.51448

Ensayo 1

𝐧𝟏 𝟎. 𝟗𝟗𝟕𝟏𝟑 × 𝟐𝟐𝟎 = 𝟎. 𝟖 × 𝟔𝟗𝟗 𝟐. 𝟎𝟓𝟓𝟔 𝐧𝟏 = 𝟎. 𝟖𝟎𝟔𝟑𝟗𝟏 %𝑬 =

𝟐. 𝟎𝟓𝟓𝟔 − 𝟐. 𝟎𝟒𝟓𝟏 × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟓𝟏% 𝟐. 𝟎𝟒𝟓𝟏

Ensayo 2

𝒏𝟏 𝟎. 𝟗𝟗𝟐𝟐𝟓 × 𝟐𝟏𝟏 = 𝟎. 𝟕𝟖𝟔 × 𝟔𝟏𝟎 𝟏. 𝟒𝟗𝟕𝟒 𝒏𝟏 = 𝟎. 𝟔𝟓𝟑𝟖𝟔𝟔

%𝑬 =

𝟏. 𝟒𝟗𝟕𝟒 − 𝟏. 𝟒𝟖𝟗𝟐 × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟓𝟓% 𝟏. 𝟒𝟖𝟗𝟐

Ensayo 3

𝒏𝟏 𝟎. 𝟗𝟖𝟓𝟔𝟓 × 𝟐𝟎𝟒 = 𝟎. 𝟕𝟕𝟑 × 𝟓𝟔𝟎 𝟏. 𝟏𝟎𝟕𝟔 𝒏𝟏 = 𝟎. 𝟓𝟏𝟒𝟒𝟖 𝟏. 𝟏𝟎𝟕𝟔 − 𝟏. 𝟏𝟎𝟐𝟏 %𝑬 = × 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟒𝟗% 𝟏. 𝟏𝟎𝟐𝟏

. CONCLUSIONES

• A mayor temperatura el valor de la viscosidad va a disminuir. • A temperatura constante se puede concluir que la viscosidad no depende de su concentración ya que los puntos me arrojan una curva y no presenta una progresión. • Las viscosidades de los líquidos se pueden calcular a partir de las densidades que se calculan para cada temperatura. • Con el viscosímetro de Ostwald se pueden determinar adecuadamente los tiempos en los que el líquido va a pasar de un punto A a un punto B. • Los líquidos con viscosidades bajas fluyen fácilmente y cuando la viscosidad es elevada el líquido no fluye con mucha facilidad.