Informe Viscosímetro Hoppler Karina García Lancheros, Linda Vanessa anessa Moncada, Andrea Torres, Fernando Enrique ru!" #antander, $ni%ersidad &ontificia 'oli%ariana
Introducción
La %iscosidad de un líquido es la oposici(n que este presenta ante el flu)o" Es causada por *randes fuer!as intermoleculares que hacen que las mol+culas e)er!an fuer!as de ro!amiento unas sore otras -ener*ía cin+tica." Entre m/s cerca del centro superficial del líquido se encuentren las mol+culas est/s fluir/n con una relati%amente menor %iscosidad -fluir/n con ma0or facilidad." El %iscosímetro de Hoppler mide el tiempo que una esfera s(lida necesita para recorrer una distancia entre dos puntos de referencia dentro de un tuo con un fluido determinado"
?" Modificar la temperatura cada 7> hasta lle*ar a 7;> 0 repetir el paso 7"
II" A @LI#I# •
•
I" MA12 TE31I2 Est/ asado en la modificaci(n del %iscosímetro de ola en donde una esfera rueda en el interior de un tuo que puede inclinarse en un /n*ulo determinado" Las esferas son relati%amente *randes con relaci(n al di/metro interior del tuo, lo que hace que el di/metro de la esfera sea de *ran precisi(n" Las medidas de la %iscosidad deen hacerse a diferentes temperaturas del fluido, donde se cumple que4
•
μ=t ( p 1− p 2 )∗k
#acar el promedio del tiempo para cada temperatura" alcular el %alor de la %iscosidad eBperimental, con los datos correspondientes a la esfera que se utili!( 0 la densidad del fluido" Graficar temperaturaC%iscosidad eBperimental 0 utili!ar la re*resi(n lineal para encontrar la %iscosidad Te(rica"
•
alcular la %iscosidad te(rica a partir de la ecuaci(n
•
2tener el porcenta)e de error" Tala 6" Temperatura 0 Tiempo 5atos
5onde4 o
o o o o
III"L$L2#
Viscosidad asoluta - μ . 5ensidad de ola -p6. 5ensidad del aceite -p7. Tiempo de caída -t. onstante de la esfera -K.
El %alor de la constante K depende del tipo de esfera a utili!ar 0 el %iscosímetro que se est+ usando &ara este laoratorio se traa)( con el %iscosímetro 7 0 con la esfera numero 8 cu0a densidad es de 9"677 *ramos sore centímetro c:ico 0 su constante K %a a ser i*ual a ;"9;<89mili pascales por *ramo sore centímetro c:ico
•
2tenemos la Viscosidad EBperimental para cada temperatura, por medio de la ecuaci(n 6" μexp=
(
17.87 + 18.13
μexp=
(
16.89 + 16.50
μexp=
(
15.32+ 15.54
2
2
2
)(
8.122−0.92 )∗0,80748=104.6
)(
8.122 −0.92 )∗0,80748 = 97.08
)(
8.122−0.92 )∗0,80748= 89.73
Materiales • • • • • • •
Viscosímetro de hoppler =ue*o de olas ronometro Term(metro #istema de calentamiento Fluido -*licerina, Aceite dom+stico o Aceite hidr/ulico. Hielo
Tala I TA'LA 5E 5AT2# Temperatura >
Tiempo 6 -se*. 6<"9< 6D"9 6"?7 68"
10 12
Procedimiento
14 16 18
6" Introducir en el sistema de calentamiento una arra de hielo, cuando el a*ua lle*ue a una temperatura de 6;> iniciar la toma de datos" 7" 1e*istrar el tiempo que demora la ola del cilindro interior en recorrer el espacio entre las líneas, para esto *ira el %iscosímetro 0 fí)elo, ha*a la toma de tiempo 0 *írelo de nue%o 69;>, tome de nue%o el tiempo"
20
μexp=
(
14.76 + 14.40 2
)(
Tiempo 7 -se*. 69"6? 6D"; 6"8 68"8; 67"96 66"<7
8.122 −0.92 )∗0,80748 = 84.79
Tala II TA'LA 5E 1 E#$LTA52# Temperatura > 10 12 14 16 18 20
Tiemp o6 -se*.
Tiemp o7 -se*.
6<"9< 6D"9 6"?7 68"
69"6? 6D"; 6"8 68"8; 67"96 66"<7
Te(rico -m&a"s . 6;8"?7 <"8;6 ;"89? 9?"D8
%Error =
μexp=
μexp=
•
(
13.29 + 12.81
(
12.34 + 11.72
2
2
)(
8.122− 0.92 )∗ 0,80748 =
)(
8.122 − 0.92 )∗0,80748 =
%Error =
%Error =
Graficamos Temperatura %s Viscosidad, utili!ando la re*resi(n lineal encontramos la ecuaci(n para la %iscosidad
%Error =
Viscosidad
%Error =
µ Expei!e"#a$
EBperi m -m&a"s. 6;8"D9 <";9 9"
J Erro r
104.32 −104.68 104.32 97.401 −97.089 97.401 90.483 − 89.733 90.483 83.564 −84.790 83.564
69.728 −69.960 69.728
100 =0,35
∗
100= 0,32
∗
100= 0,83
∗
100= 1,47
∗
∗
100= 0,33
150 %i"ea 100 (µ Expei!e"#a$) f(x) = - 3.46x + 138.91 µ Expei!e"#a$ 50 R² = 1 Expo"e"#ia$ (µ Expei!e"#a$) 0 8 10 12 14 16 18 20 22 %i"ea (µ Expei!e"#a$)
&e!pea#'a
Gr/fico 6" EBperimental %s Temperatura
teo C?,86>T 6?9,6
Tala 7" 1esultados %iscosidad te(rica 0 eBperimental IV" 2@L$#I2@E# #e conclu0e que a medida que la temperatura aumenta, la %elocidad tami+n aumenta deido a que la densidad disminu0e, al i*ual que lo hace la %iscosidad del líquido, por ende, entre ma0or es la temperatura menor es la densidad del aceite, por tanto menor es su %iscosidad lo que eBplica que cada %e! que la temperatura aumentaa la ola necesitaa menos tiempo para reali!ar el recorrido tal como se oser%( en en el eBperimento
Ecuaci(n 7" Viscosidad Te(rica •
on la nue%a ecuaci(n hallamos la %iscosidad Te(rica 0 sacamos el J de error" %Error =
Visc.Teo−Visc . exp ∗100 Visc . Teorica
1 EFE1E@IA# 6
onstru Aprende" en línea 69 de ferero de 7;6<" http4NNN"construaprende"comdocsla?79CpracticaC%iscosidadC fluidos
