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• AarónSantiagoDíazCarbajal

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Laboratorio de Física II

EXPERIENCIA N°6: VISCOSIDAD

PROFESOR:

Fernando Marquez

CURSO:

Física II

HORARIO:

Lunes 8:00 – 10:00 h

INTEGRANTES: -

LIMA – PERÚ 2015

Laboratorio N° 6. Viscosidad

OBJETIVO 

Determinar el coeficiente de viscosidad de distintos líquidos.

MATERIALES          

1 Soporte universal

1 Clamp 1 Pinza Agarradera 1 Viscosímetro de Ostwald 1 Vaso de precipitados 1 Picnómetro 1 Balanza Digital 1 Probeta graduada de 10 ml 1 Cronómetro Líquidos: Agua destilada, alcohol, ron.

FUNDAMENTO TEÓRICO

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Laboratorio N° 6. Viscosidad

EXPERIMENTO Montaje Montamos el equipo tal como muestra el diseño experimental de la figura 2. Procedimiento 1. Determine las densidades de los líquidos con el picnómetro. Los datos se extrajeron del Experimento 4, en el cual se calculan datos respecto a la densidad de cada uno de los líquidos ρ agua

= 1.0002 g/ml

ρ alcohol

= 1.039 g/ml

2. Vierta agua destilada en el viscosímetro hasta que llene el bulbo C (figura 02). 3. Insufle aire por la rama ancha hasta que el líquido ascienda por el capilar llenando el bulbo hasta el punto A. Cubra la rama ancha con un dedo; evitará así que el líquido descienda por gravedad. 4. Destape la rama ancha a fin de que el agua corra, y con el cronómetro tome el tiempo que tarda el líquido en pasar del punto A al punto B, realice este paso 5 veces y anote los valores en la Tabla 01 5. Repetimos los pasos para el alcohol y para el ron/mezcla, asegúrese que el viscosímetro se encuentre limpio antes de verter el líquido 6. Seguidamente realice este mismo procedimiento para cada líquido a la temperatura de 50°C, para ello caliente agua en un vaso de precipitado de 1 litro hasta que tenga la temperatura de 50°C, sumerja el viscosímetro con el líquido a trabajar en su interior y mida el tiempo que demora en pasar el líquido desde el punto A al punto B y regístrelo en la Tabla 01.

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Tabla 01

1 2 3 4 5 t ± Δt

Agua(H2O) Alcohol T amb=24°C T= 50°C T amb=24°C T= 50°C T agua 1 (s) T agua 2 (s) T OH 1 (s) T OH 2 (s) 5.56 4.76 11.36 8.24 5.56 4.60 11.40 7.95 5.83 4.69 11.34 8.16 5.70 4.72 11.35 8.10 5.69 4.70 11.36 8.15 5.66 ± 0.012 4.69 ± 0.034 11.36 ± 0.055 8.12 ± 0.081

7. Caliente el agua en baño María a la temperatura de 50°C (utilice el vaso de precipitados grande casi lleno con agua), y repita los pasos anteriores. Anote los valores en la Tabla 01.

EVALUACIÓN 1. Reemplace los valores en la ecuación (3), tomando como dato la viscosidad teórica del agua para la temperatura correspondiente, Tamb y 50 °C respectivamente, escriba sus resultados en la siguiente tabla.

𝜂𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑻𝒂𝒎𝒃 )

0.001 Ns/m2

𝜂𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑻 = 𝟒𝟏 °𝑪)

0.00065 Ns/m2

𝜂𝑎𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 (𝑻𝒂𝒎𝒃 )

0.00158 Ns/m2

𝜂𝑎𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 (𝑻 = 𝟒𝟑 °𝑪)

0.00089 Ns/m2

2. Calcule los errores porcentuales en cada caso. Si el resultado sale mayor a 10 %, justifique.



Alcohol: 1) 𝐸% = 𝐸𝑟 𝑥100 % = |

0.0012−0.00158 | 𝑥100 0.0012

% = 31,6 %

En este caso nos sale ese error porque se cometieron errores tanto en la determinación del tiempo como en el volumen de alcohol que pasó. 2) 𝐸% = 𝐸𝑟 𝑥100 % = | 

0.000818−0.00089 | 𝑥100 0.000818

% = 8,8 %

Ron: No se encontraron valores teóricos para este caso.

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3. Investigue sobre los tipos de lubricantes utilizados en los autos y su relación con la temperatura.

Un lubricante de auto es una sustancia que se usa para separar las partes móviles de un motor disminuyendo el desgaste entre ellas. Existen dos tipos de lubricantes para automóviles:



Multigrados: En el cual se encuentran los Sintéticos, Semi-Sintéticos y Minerales. Están diseñados para trabajar en un rango de temperatura entre -30°C y 100°C.



Monogrados: Son aceites de una sola viscosidad de trabajo y el rango de temperatura sobre el cual trabajan es desde 10°C hasta 85°C

4. Determine el coeficiente de viscosidad para una mezcla que contenga 50 % agua destilada + 50 % de ron.

1) Tomamos como líquido conocido al agua destilada a 18°C

2) Reemplazando en la fórmula; además 𝜂𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1.00𝑥10−2 𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒𝑠 𝜂𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 𝜂𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝜌𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝑥 𝑡𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 )/(𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑡𝑎𝑔𝑢𝑎 )

3) Tenemos también: 𝜌𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = (𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝜌𝑟𝑜𝑛 )/2

𝜌𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 =

1.0 + 0.75 = 0.875 𝑔𝑟/𝑐𝑚3 2

4) Luego en la fórmula: 𝜂𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 𝜂𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝜌𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝑥 𝑡𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 )/(𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑡𝑎𝑔𝑢𝑎 ) 𝜂𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 1.00𝑥10−2 (0.875 𝑥 𝑡𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 )/(1.00 𝑥 5.67) ∴ 𝜂𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 0.0015𝑡𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎

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Lo que significa que para hallar la viscosidad de la mezcla solo tendríamos que encontrar el tiempo que le toma pasar por el bulbo.

CONCLUSIONES 

Podemos observar la variación de los cálculos al momento de elevar la temperatura.



Con ayuda del viscosímetro podemos determinar la viscosidad de distintos líquidos, en el experimento solo se usaron 3 tipos de líquido

RECOMENDACIONES 

Para tener una medida exacta del tiempo en que demora en bajar del punto A al punto B se recomienda grabar el experimento para luego ver el tiempo transcurrido.



Después de elevar la temperatura realizar rápidamente el experimento para que su variación sea mínima y no afecte los resultados



Tener mucho cuidado al momento de montar el viscosímetro ya que es un elemento que contiene una delgada unión entre los tubos paralelos



Antes de comenzar con la experiencia primero se debe de verificar que el viscosímetro esté limpio y seco antes de ingresar cualquier líquido para que los cálculos sean más exactos.



Al momento de usar el mechero hacerlo con cuidado, y también debemos estar muy pendientes ya que la temperatura sube muy rápidamente.



Asegurarse de haber apagado la válvula de gas antes de retirarse del laboratorio.

BIBLIOGRAFÍA 1. Hidalgo M. Laboratorio de Física. Madrid: Pearson Educación. 2008. 2. Sears Zemansky. Física universitaria. Vol 1. 12ª ed. México: Pearson Educación. 2009.

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