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• Carolina Rozo

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VISCOSIDAD Adriana Muñoz Ortega *1; Yery Duvan Caipe Caipe *2; Lesly Verónica Obregón Cardona Mira *4 1234

*3

Daniela

estudiantes de V semestre del programa de ingeniería de alimentos, Facultad de ciencias agroindustriales, Universidad del Quindío - Colombia.

RESUMEN Esta práctica tubo como finalidad la determinación de la viscosidad de un líquido que nos ayuda en el área de mecánica de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y porque usarlo en tal máquina para que esta funcione en óptimas condiciones. En este caso utilizamos (glicerol, aceite de cocina, aceite mineral y agua) de las cuales para determinar su viscosidad fue necesario utilizar dos pelotas una de caucho y un garbanzo estas bajaron a diferente velocidad y tiempo, después de ser lanzado atreves del tubo con la sustancias, en este caso la viscosidad de el garbanzo dio como resultado 26,512 Pas∗s, y la de la bola una viscosidad de 10,0856 Pas∗s Palabras claves : viscosidad , densidad , velocidad INTRODUCCION La práctica de viscosidad es una práctica muy importante en el sentido industrial debido a que esta se fundamenta mucho en leyes físicas y químicas que nos permite entender porque tal compuesto es más espeso que otro, o porque un compuesto es utilizado como lubricante, etc. El saber cuan viscoso es una solución nos permite saber por ejemplo su peso molecular, es decir podemos determinar el peso molecular de una solución desconocida gracias al método de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad de una sustancia nos ayuda a concluir cuanto varía con respecto a la temperatura, si es más viscoso o menos viscoso, etc. El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el área de mecánica de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y porque usarlo en tal máquina para que

esta funcione en óptimas condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. O tal vez en las bebidas como las cervezas, ya que la viscosidad influye mucho en el gusto de la persona, etc. En fin, el conocimiento de la viscosidad trae consigo muchas conclusiones que pueden llevar al éxito de una empresa. La viscosidad es una propiedad característica de los fluidos, en la cual hay una resistencia a deformarse, esta solo se manifiesta cuando hay movimiento, en ella actúa la fuerza resistente (García, 2006). OBJETIVO 

Determinar el coeficiente de viscosidad de diferentes fluidos mediante la ley de Stokes.

Objetivo especifico 

Realizar mediciones de cada uno de los fluidos



Determinar el comportamiento de los distintos fluidos respeto al tiempo al lanzar una bola. Comparar los resultados de viscosidad de los fluidos de la práctica con datos teóricos



Esferas Garbanz o bola

Probeta Aceite mineral Agua Esferas Tuvo capilar Cronometro Regla

METODOLOGÍA 



 





Con el pie de rey medir los diámetros y pesarlos, hallar la densidad del agua y las soluciones Marcar en la probeta o recipiente 2 distancias de referencia y con ayuda de una regla medir la distancia entre las marcas Llenar la probeta con la solución de trabajo. Teniendo el cronómetro listo, soltar la esfera desde la parte superior y medir el tiempo que tarda en recorrer las 2 marcas establecidas. Se debe adicionar una esfera a la vez y retirarla antes de realizar la medición para la otra esfera. realice cálculos de viscosidad por medio de la ley de Stokes.

RESULTADOS Tabla Nª1 densidad de esferas

Peso(kg) 4,821

Densidad (kg/m3) 26843,82

0,22

92,99

16678,9

GARBANZO  Fórmula para encontrar la densidad

MATERIALES Y REACTIVOS       

Diámetro (m) 0,07

ρ=

m v 4,821kg

ρ=

4 π (0,0353 ) 3

=26843,82 Kg/m3

 Fórmula para encontrar el volumen de una esfera 4 V = π (r 3) 3 4 V = π ( 0,0353 ) =1,795∗1 0−4 m3 3  Fórmula para encontrar la velocidad V=

d t

V=

2,63 m =2,6039 m/seg 1,01 seg

 Fórmula para encontrar la viscosidad 2 μ= ¿ ¿ 9 Unidades:

4 V = π (r 3) 3

2 μ= ¿ ¿ 9

4 V = π ( 0,113 ) =5,575∗1 0−3 m 3 3

μ=26,512 Pas∗s  Fórmula para encontrar la velocidad BOLA  Fórmula para encontrar la densidad ρ= ρ=

V=

d t

V=

2,63m =41,093 m/seg 0,064 seg

m v

 Fórmula para encontrar la viscosidad

92,99 kg =16678,9 Kg/m3 4 π (0,11 3) 3

2 μ= ¿ ¿ 9

 Fórmula para encontrar el volumen de una esfera

μ=10,0856 Pas∗s

Tabla N.2 tiempo transcurrido

Liquido Aceite mineral

garbanzo T1 T2

T3

Bola de goma T1 T2

T3

H

Tabla N.3 resultados de viscosidad y densidad de los fluidos Fluido

Aceite de cocina Aceite mineral Glicerol Agua

Densidad

kg m3 kg 5210 3 m kg 1257,17 3 m 911 , 94

μ experimental

kg m∗s kg 1. 37 m∗s kg 1.80 m∗s 0,031 pa . s

μ teórica

3.40

1,5 Pa·s 1 , 0× 10−3 Pa. s

DISCUSION . CONCLUSIONES 

   

Las fuerzas de empuje y de peso están relacionadas con la densidad del objeto, como se evidenció en la práctica donde a menor fuerza de empuje la esfera se iba al fondo, a menor fuerza de gravedad la esfera ascendía. Se Concluyó que la viscosidad es una propiedad física de la materia que es la resistencia de fluir También se Pudo concluir que los líquidos con viscosidades bajas fluyen fácilmente, cuando la viscosidad es elevada no fluye con mucha facilidad. Que la viscosidad de los líquidos se puede calcular a partir de las densidades. La viscosidad está presente en todos los fluidos, algunas veces es alta y otras veces es baja. Al introducir la pelota y el garbanzo en el fluido se determinó que cuando el fluido es más viscoso, el garbanzo tarda más en llegar al fondo de la probeta, recorriendo una distancia conocida. La mayoría de las veces las bolas de mayor diámetro, y de un mismo material, recorren ésta distancia más rápido que los de menor diámetro

CUESTIONARIO 1. ¿Qué efecto tiene la temperatura en la viscosidad de un fluido? Compare la literatura con lo ocurrido experimentalmente. La viscosidad en los líquidos disminuye con el aumento de su temperatura ya que tendrán mayor tendencia al flujo y, en consecuencia, tienen índices o coeficientes de viscosidad bajos o que tienden a disminuir. Además de que también disminuye su densidad. Por lo tanto el movimiento de sus moléculas tiende a ir al centro donde hay un mayor movimiento de moléculas.

2.

Realice una búsqueda en la literatura de la viscosidad de los fluidos utilizados en la práctica y compare con la viscosidad obtenida en el experimento, tenga en cuenta las diferencias de temperatura y concentración.

3. En caso de no haber podido realizar la determinación de viscosidad para alguno de los fluidos, justifique el motivo.

4. mencione y explique dos métodos más para la determinación de viscosidad en fluidos. 



    

método de couette o hatshek: Consiste en un cilindro suspendido por un filamento elástico, al cual va unido un espejo para determinar el ángulo de torsión en un modelo, o un dinamómetro provisto de una escala en otros modelos. Este cilindro está colocado coaxialmente en un recipiente cilíndrico, donde se encuentra el líquido cuya viscosidad ha de determinarse. El cilindro exterior gira a velocidad constante y su movimiento es transferido al líquido que a su vez pone en movimiento el cilindro interior en torno de su eje hasta que la fuerza de torsión es equilibrada por la fuerza de fricción. Como el ángulo de torsión es proporcional a la viscosidad, se puede determinar la viscosidad de un líquido, si se conoce la del otro líquido por comparación de los dos ángulos de torsión. viscómetros estándar calibrados capilares de vidrio: Es un método para determinar la viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos, para preparar la prueba de viscosidad, el tubo viscosímetro es cargado con una cantidad específica del fluido de prueba. Se estabiliza en la temperatura de prueba y es liquido se saca mediante succión a través del bulbo y se le deja ligeramente por encima de la marca de regulación superior. Se retira la succión y se permite al líquido fluir bajo el efecto de la gravedad, se registra el tiempo requerido para que el borde superior del menisco pase de la marca de regulación superior a la inferior. En este caso la viscosidad se calcula multiplicando el tiempo del flujo por la constante de calibración del viscosímetro (esta constante la proporciona el fabricante) viscosímetro de ostwald. viscómetro de universal de saybolt. viscósimetro de searle. viscosímetro rotacional analógico. viscósimetro hoppler.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS



(2006). En A. García, Hidráulica: prácticas de laboratorio (pág. 17). Valencia: Universidad Politécnica de Valencia.

https://www.quieroapuntes.com/metodos-de-determinar-la-viscosidad-de-los-fluidos.html