UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA MECANICA MECA NICA INFORME Nº8
ANALISIS ANALISIS DE VISCOSI VISCOSIDAD DAD
PROFESOR : ING. TOLEDO PAREDES, MANUEL
ALUMNOS : CUBA CARDENAS MILTON
20070096A
HUISA AREVALO MIKY
200701H
CARRERA CAMPOS ALDO
200701!H
ORE ALVARE" YOMAR DAHIR
200701!0E
TINTAYO CARRERA ARNALDO
200010K
SECCION: #C$
2010
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LABORATORIO DE
INGENIERIA MECANICA I FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA SECCION: C
RESUMEN TECNICO
La viscosidad es una medida de la fricción interna del fluido, esto es, la resistencia a la deformación. El mecanismo de la viscosidad en gases se entiende razonablemente bien, pero la teoría se ha desarrollado muy poco para los líquidos. Podemos obtener mayor información acerca de la naturaleza física del flujo viscoso analizando este mecanismo brevemente. La viscosidad de un fluido netoniano est! determinada por el estado del material. "e tal modo m # m $%, p&. La temperatura es la variable m!s importante por lo que la consideraremos primero. 'e dispone de e(celentes ecuaciones empíricas para la viscosidad como una función de la temperatura. La pr!ctica de viscosidad es 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 m!s 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 m)todo de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad de una sustancia nos ayuda a concluir cuanto varía con respecto a la temperatura, si es m!s viscoso o menos viscoso, etc. El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el !rea de mec!nica de fluidos ya que podemos saber que tipo de líquido es importante y porque usarlo en tal m!quina para que esta funcione en óptimas condiciones. * porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. * 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 )(ito de una empresa.
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ANALISIS DE VISCOSIDAD
1. Objetivos •
+amiliarizar al estudiante con los instrumentos de medición de viscosidad
•
para futuras investigaciones. ecolectar los datos del fluido con la ayuda del viscosímetro edood.
2. Fundaento Te!"i#o Medi#i!n de Vis#osidad
La vis#osidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. -n fluido que no tiene viscosidad se llama $%uido idea%, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una apro(imación bastante buena para ciertas aplicaciones. Unidades de Vis#osidad
La unidad física de viscosidad en el 'istema nternacional de -nidades es el pascal/segundo $Pa0s&, que corresponde e(actamente a 1 20s3m4 ó 1 5g3$m0s&. En +rancia se ha intentado establecer poiseuille $Pl& como nombre para el Pa0s, sin )(ito internacional. "ebe prestarse atención en no confundir el poiseuille con el poise, llamado así por la misma persona. La unidad cgs para la viscosidad din!mica es el poise $p&, cuyo nombre homenajea a 6ean Louis 7arie Poiseuille. 'e suele usar m!s su subm8ltiplo el centipoise $cP&. El centipoise es m!s usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,99:9 cP a :9 ;< 1 poise # 199 centipoise # 1 g3 $ cm0s& # 9.1 Pa0s. 1 centipoise # 1 mPa0s.
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Vis#osidad Re%ativa
La viscosidad relativa es la viscosidad con respecto a la viscosidad del agua. %e d! entonces la relación entre la viscosidad de lo que est)s midiendo y la del agua =iscosidad relativa# =isc. >bsoluta3 =isc. >gua a :9;c. Vis#osidad se&'n e% M(todo de Medi#i!n
Los equipos e(istentes m!s comunes para determinarla viscosidad cinematica son? Vis#os)et"o de Sa*bo%t
La facilidad con que un fluido fluye a trav)s de un orificio de di!metro peque@o es una indicación de su viscosidad. Aste es el principio sobre el cual est! basado el viscosímetro de 'aybolt. La muestra de fluido se coloca en un aparato parecido al que se muestra en la figura.
"espu)s de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar B9 mL del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en 'egundos -niversales 'aybolt $''- o. en ocasiones, '-'&. Puesto que la medición no est! basada en la definición fundamental de viscosidad, los resultados son solamente relativos. 'in embargo, sirven para comparar las viscosidades de diferentes fluidos. La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere un equipo relativamente simple. 'e puede hacer una conversión apro(imada de ''-
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a viscosidad cinem!tica. En las figuras siguientes se muestran el viscosímetro de 'aybolt disponible comercialmente y la botella de B9 mL que se utiliza para colectar la muestra. El uso del viscosímetro de 'aybolt fue cubierto anteriormente por la norma >'%7 "CC. 'in embargo, dicha norma ya no es apoyada por la >'%7. 'e le da preferencia ahora al uso de los viscosímetros capilares de vidrio descritos en las normas >'%7 "DD "DDB que son los m)todos est!ndar de prueba para viscosidad cinem!tica de líquidos transparentes y opacos, y las especificaciones est!ndar e instrucciones de operación para viscosímetros cinem!ticas capilares de vidrio, respectivamente.
•
Vis#os)et"o Red+ood
=iscosímetro est!ndar Frit!nico. El tiempo en segundos que requieren 9 ml de aceite para fluir en un viscosímetro edood a una temperatura específica. $7)todo P G9&.
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•
Vis#os)et"o En&%e"
La vis#osidad En&%e" se e(presa en segundos Engler, tiempo de flujo de :99 cmH de líquido. El &"ado En&%e" de vis#osidad es la relación entre los tiempos de flujo de :99 cmH de líquido a una temperatura indicada y del mismo volumen de agua destilada a :9;< $DC.1s& Conve"si!n &"ado En&%e" a vis#osidad #ine,ti#a
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-. Inst"uentos
Eui/o Ma"#a Ran&o A/"oia#i!n
Vis#osiet"o Red+ood Stand0ode Setd
Eui/o Ma"#a Ran&o A/"oia#i!n
3"obeta Fo"tuna 4 5 64 % 7 4.6%
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Eui/o Ma"#a Ran&o A/"oia#i!n
Te"oet"os de bu%bo 4 5 164 ℃ 1 8C
Mate"ia% Ma"#a Ran&o A/"oia#i!n
Lub"i#ante A#eite S9e%% 0e%i :SAE 16;
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3oten#ioet"o
Eui/o Ma"#a Ran&o A/"oia#i!n
C"onoet"o Di&ita% Casio 14 9o"as 4.41 se&
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<. 3"o#ediiento • • •
•
Limpiar el viscosímetro edood, y dem!s instrumentos a utilizar En el viscosímetro, a@adir agua hasta el nivel indicado en el viscosímetro >@adir el aceite al cual se va realiza el an!lisis, hasta la marca de la aguja que se indica en el viscosímetro. %apar el viscosímetro y colocar los termómetros en sus lugares correspondientes.
•
egular el potenciómetro y agitar el agua para mantener una temperatura constante en ambos termómetros, a la temperatura deseada para la medición.
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•
-na vez obtenida la temperatura constante, tomar el tiempo que demora el fluido en llenar la probeta de 9ml.
•
epetir lo ultimo para las temperaturas IC.C⁰< y HG.G J<.
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6. C,%#u%os * Resu%tados Datos=
=iscosímetro edood $>
%emperatura$J<& IC.C HG.G
>plicando la formula? v = At -
υ
B t
$cm:3s o 'to5es&
# viscosidad cinem!tica $'to5es& > #9.99:B %emperatura$J<& IC.C HG.G
F #1.G: =iscosidad cinem!tica$c't& :9.BBC 1IB.9DB
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>. Con#%usiones •
La viscosidad cinem!tica de un aceite lubricante es una función del tiempo? v = 0,0026t -
1,72 t
•
> mayor temperatura, disminuye la viscosidad y a menor temperatura,
•
aumenta la viscosidad. Los aceites 'hell Keli( son lubricantes para dar protección e(tra contra el
•
desgaste combinado con una limpieza del motor con alto recorrido. "el ensayo se concluye que el aceite corresponde a 'hell Keli( '>E:99
?. Re#oenda#iones •
Para facilitar el equilibrio t)rmico calentar el viscosímetro en grados por encima de cada valor pedido y enfriar agreg!ndole un poco de agua fría hasta que su temperatura sea la misma a la del aceite.
@. ib%io&"a$)a •
'eymour "oolittle, 6esse / Laboratorio del ngeniero 7ec!nico. Editorial Kispano >mericana, Fuenos >ires, 1IG1.
•
7anual de Laboratorio de ngeniería 7ec!nica. %*7* , Profesores de "pto. de Energía M+7.
