INFORME # 7
VISCOSIDAD
Manuel Quintero Ortiz Jafet David Quintana Luis Felipe Mena Ángelo Gaviria Gaviria Jonathan López Pereira
Profesor Alex Saez Vega
Materia LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA
TECNOLOGIA EN ALIMENTOS FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA MEDELLÍN 2014
VISCOCIDAD OBJETIVO
Conocer algunos métodos y equipos para hacer medidas de viscosidad de líquidos newtonianos
ASPECTOS TEORICOS Los líquidos newtonianos fluyen si ellos estuvieran separados en capas, deslizándose sobre otra. La resistencia ofrecida a este tipo de flujo se debe a la fricción entre las capas de líquido que viajan a diferentes velocidades y es llamada viscosidad Datos Masa del picnómetro vacío: 14.6221g Masa del picnómetro con agua: 19.1334g Temperatura Ambiente: 28
Liquido
Masa del picnómetro con Liquido 19.1334 18.3307 18.1231 18.1872
Agua Metano Etanol isopropanol
Tiempo (segundos) 0.28 0.30 0.47 1.32
0.28 0.27 0.44 1.24
0.28 0.29 0.47 1.24
Masa del agua Picnómetro agua – picnómetro vacío 19.1334 – 14.6221= 4.5113 Masa del Metanol 18.3307 – 14.6221= 3.7086 Masa del Etano 18.1231 – 14.6221= 3.501 Masa del Isopropanol 18.1872 – 14.6221= 3.5651
Liquido
Agua Metanol Etanol Isopropanol
Densidad g/ml 0.9962 0.8220 0.7760 0.7902
Tiempo promedio Ostwald (s) 28 29 46 87
Tiempo promedio Hoppler(s) 118 65 44 41
n.Oswald cP -6
0.836x10 -6 0.7144x10 -6 1.069x10 -6 2.060x10
n.Hoppler cP
cP -6
cP cP cP
( )
( )
( )
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( ) ANÁLISIS DE RESULTADOS Aunque para encontrar la viscosidad absoluta uno de los factores es la densidad del fluido, los resultados obtenidos, comprobaron la afirmación de que no existe una relación de dependencia entre la viscosidad y la densidad o el volumen específico del fluido. Como trabajamos a una temperatura constante, no pudimos observar el efecto de este parámetro sobre la viscosidad del fluido, además observamos que no se incluye su efecto en la definición de viscosidad absoluta. Los tiempos de flujo medidos, nos dieron desde el principio una idea de cuál sería el líquido más viscoso, y cual el más fluido. Después de la realización de los cálculos, pudimos comprobar que la viscosidad es directamente proporcional a este tiempo
PREGUNTAS
Cómo se definen un fluido newtoniano y uno no newtoniano?
Los fluidos newtonianos son aquellos que fluyen como divididos en capas paralelas entre sí, que corren independientemente una de la otra pero que ejercen entre ellas una fricción o resistencia al movimiento, Estos obedecen la ley de Newton de la viscosidad. En los fluidos newtonianos existe una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación resultante. De esto podemos deducir que si consideramos un fluido determinado para el cual tomamos datos del tiempo de deformación bajo diferentes esfuerzos aplicados, deducimos las velocidades de deformación resultante y hacemos la gráfica que determinan dichos puntos, obtendremos una línea recta.
En los fluidos no newtonianos en cambio, esa relación no es lineal. Estos no cumplen la ley de Newton; su viscosidad se ve afectada por deformación del fluido cuando este es batido, vertido por esparcido. Algunos otros fluidos se comportan de una manera conocida como plástica, no empiezan a fluir hasta que se haya aplicado un cierto esfuerzo (esfuerzo de cedencia). También existen las sustancias tixotrópicas cuya viscosidad depende de la deformación angular inmediatamente anterior de la sustancia y tiende a solidificarse cuando se encuentra en reposo.
Cuál es la expresión matemática de la ley de Newton? La ley de Newton para la viscosidad de un fluido newtoniano se expresa como: = Du/dy Donde, du/dy se puede interpretar como la rapidez con que una capa de fluido se mueve respecto a otra capa adyacente, es la viscosidad del fluido y es el esfuerzo cortante.
Explicar cómo la temperatura, el peso molecular y/o la estructura afectan la viscosidad de un líquido. La viscosidad depende de las fuerzas de cohesión y la rapidez de la transferencia de cantidad de movimiento entre moléculas. En un líquido las fuerzas de cohesión son más grandes que en un gas debido a que las moléculas se encuentran más próximas entre sí. Al incrementarse la temperatura a un líquido, la cohesión disminuye y por lo tanto, también lo hace la viscosidad. En los gases es diferente, pues, en estos las moléculas están más separadas entre sí, por lo cual la viscosidad depende en mayor grado de la rapidez de transferencia de cantidad de movimiento, la cual, al aumentar temperatura también aumenta, es decir aumenta la viscosidad. Los líquidos que tienen moléculas grandes y de formas irregulares son generalmente más viscosos que los que tienen moléculas pequeñas y simétricas. Consultar una ecuación que exprese la variación de la viscosidad con la temperatura en un líquido. Cuál es el significado de cada término? = AeE/RT : Viscosidad A: constante de activación. E: Energía de activación. T: Temperatura.