UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA CURSO BASICO
LABORATORIO DE FISICA 102 INFORME 5 VISCOSIMETRIA
ESTUDIANTE: MONTAÑO SAAVEDRA MAURICIO DANIEL GRUPO: A HORARIO: 08:00-11:00 DOCENTE: OSCAR FEBO
FLORES FECHA DE ENTREGA: 26SEPTIEMBRE
VISCOSIMETRIA 1.- Objetivos: -Validar la ley de Stokes para caída de una esfera en u tubo viscoso. -Encontrar la viscosidad de un fluido viscoso. 2.- Representación de resultados: 2.1 Cálculos -Graficar los pares de puntos (yi,ti) mas la línea ajustada obtenida con la regresion
Grafico tiempo vs distancia 1 0.9
f(x) = 0.1x + 0.03 0.8 R² = 1 0.7 0.6 Distancia (m)
Datos experimentales
0.5
Regresion lineal
0.4 0.3 0.2 0.1 0 3
4
5
6
7
8
9
10
Tiempo (s)
-Reemplazar la velocidad en la ecuación (11) para determinar la viscosidad.
-Calcular el número de Reynolds
3. Validación de hipótesis
4.- DISCUSIÓN DEL EXPERIMENTO 1. ¿En que tiempo llegaría la esfera del experimento a la velocidad de régimen en agua?, considere niveles de viscosidad indicados en la siguiente tabla Fluido Agua Glicerina Benceno Aceite
Densidad (kg/m3) 1000 1260 880 880
Viscosidad (kg/ms)(DP) 0,00105 1,3923 0,000673 0,391
2. ¿se obtendría el mismo resultado en el experimento, si en cambio fuera el aceite el que se desplaza alrededor de una esfera fija? Entonces, la ecuación de Stokes corresponde a la estática o dinámica de fluidos? -Se obtendría el mismo resultado, ya que sería solo otro punto de vista del mismo fenómeno. La ecuación de Stokes corresponde a la dinámica de fluidos, por que el aceite se mueve alrededor de la esfera o ya sea la esfera en el aceite es lo mismo. 3. Transformar la viscosidad obtenida en (DP) a (cP) y averiguar a que escala sae corresponde. Viscosidad Dinámica en kg / (m * s) 0
10
20
30
40
50
60
70
80
10 0
1 0
310
120
79
45
29
20
13
10
6
5
2 0
720
320 170 95
52
33
22
16
12
7
3 1530 600 310 150 86 0
61
34
24
17
10
4 2610 950 430 220 120 72 0
45
31
22
12
T en ºC
Aceita para motores SAE * 10-3
5 3820 1530 630 310 160 97 0
59
41
28
15
-Según la tabla anterior, a temperatura 27,9 ºC, el aceite corresponde a SAE 50 4. Explique el tipo de régimen para la caída de la esfera en el experimento. ¿Qué parámetros cambiaria para que el numero de Reynolds sea menor?
El único parámetro que se podría cambiar seria la viscosidad del liquido, al estar dividiendo y elevada al cuadrado, mientras mayor sea, el numero de Reynolds será menor. 5. ¿En que medida se modifico la temperatura del aceite desde el inicio al final del experimento?, ¿habrá variado la viscosidad del aceite en ese proceso? - la temperatura vario una decima de ºC, por lo cual la viscosidad también vario en todo el proceso, pero de una manera despreciable. 6. Indique las diferencias en la velocidad y aceleración entre: caída libre de un cuerpo en un fluido ideal con caída de un cuerpo en el seno de un fluido viscoso. En un fluido ideal No existe velocidad de régimen(velocidad máxima que alcanza el cuerpo en caída) No se toma en cuenta el rozamiento del cuerpo respecto al fluido No toma en cuenta la fuerza de empuje del fluido respecto al cuerpo No toma en cuenta la viscosidad del fluido
En el seno de un fluido viscoso Existe una velocidad régimen, que se mantiene constante Se toma en cuenta el rozamiento del cuerpo respecto al fluido Toma en cuenta la fuerza de empuje del fluido respecto al cuerpo Toma en cuenta la viscosidad del fluido
7. indique la incidencia del resultado debido a la inclusión del coeficiente de corrección de Ladenburg.
factor =1+ 2,4
r 1,525 =1+ 2,4 =1,205 R 17,86
viscosidad con correcion=0,345 ( DP ) viscosidad sin correccion=0,415 Presentan una diferencia porcentual del 16%, lo cual indica la importancia del coerficiente de corrección de Ladenburg en el experimento.
8. si conociéramos el valor verdadero de la viscosidad del aceite, ¿Qué prueba de hipótesis se podría hacer? -se podría hacer una diferencia porcentual del valor experimental respecto al verdadero, dicha diferencia porcentual deberá ser menor al +/- 5% para que sean considerados equivalentes.
9. ¿Qué modificaciones se presentarían en el experimento, si en vez de aceite se empleara glicerina? -Al ser, la glicerina, más denso y viscoso que el aceite la esfera se movería más lento. No presentaría grandes cambios aparte de la velocidad de caída, sin tomar en cuenta el tiempo que le tomaría a la esfera alcanzar la velocidad régimen constante. 10. si el tiempo es variable dependiente, ¿Por qué se sugiere graficar el tiempo en las abscisas? -puede ser debido a que la pendiente de dicha grafica seria inmediatamente igual a la velocidad de la esfera, dada por la ecuación:
o+ ¿ vt h=v ¿ donde v es la pendiente.
