UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA
“PROPIEDAD DE LOS FLUIDOS”
DOCENTE: ALUMNO:
BELTRAN AMARO BRAVO JIMENEZ. PORTAL BECERRA, JULIO CESAR.
Cajamarca, setiembre del 2013
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MECANICA DE FLUIDOS
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Contenido
TITULO ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... 2 INTRODUCCION ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 3 OBJETIVOS .................................................................................................... ..................................................................................................................................... ................................. 3 JUSTIFICACION ........................................................... .............................................................................................................................. ................................................................... 4 ALCANCES ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 4 MATERIALES Y METODOS.................................................................. .............................................................................................................. ............................................ 5 METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO ............................................................ .............................................................................................. .................................. 7 RESULTADOS Y DISCUCION ......................................................................................................... ......................................................................................................... 11 RESULTADOS ...................................................................... ........................................................................................................................... ..................................................... 15 GRAFICOS (VELOCIDAD v.s TIEMPO) ....................................................................... ........................................................................................... .................... 17 GRAFICOS (F/A (F /A v.s dV/dY) ........................................................................................................... ........................................................................................................... 19 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................. ...................................................................................... .................... 21 CONCLUSIONES .............................................................................................................. ....................................................................................................................... ......... 21 RECOMENDACIONES ............................................................................................................... ............................................................................................................... 21 APORTES ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 22 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 23 APENDICE ................................................................... .................................................................................................................................... ................................................................. 24
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MECANICA DE FLUIDOS
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TITULO “PROPIEDAD DE LOS FLUIDOS”
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MECANICA DE FLUIDOS
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INTRODUCCION La viscosidad, es la propiedad de un fluido al oponerse a su flujo cuando se aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir y los de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad. Las condiciones ambientales, especialmente la temperatura y la presión afectan a la viscosidad. La medida de la viscosidad se expresa comúnmente con dos sistemas de unidades SAYBOLT (SUS) o en el sistema métrico CENTISTOKES (CST). La viscosidad de un líquido está relacionada con la forma de las moléculas que lo componen y las fuerzas entre esas moléculas (fuerzas intermoleculares). Los líquidos que tienen baja viscosidad (los que fluyen con facilidad) están constituidos, por lo general, por moléculas pequeñas y fuerzas intermoleculares débiles.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Calcular la viscosidad absoluta de diversos fluidos de manera experimental y comparar los valores obtenidos con los suministrados por los fabricantes.
OBJETIVO ESPECIFICO
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Analizar como varia la viscosidad del fluido al aumentar el ángulo de inclinación en el viscosímetro experimental.
Comprender los diferentes parámetros que determinan la viscosidad de un fluido.
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J US TIFICACION
Comparar los valores experimentales de viscosidad, con los que se encuentran en los textos de la muestra y en el mercado.
Comparar los valores de la viscosidad entre los distintos aceites utilizados en la práctica.
Entender las propiedades fisicoquímicas que presentan los fluidos al estar sometidos a cambios tales como: la temperatura, la inclinación, etc.
ALCANCE S 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 newtoniano está determinado por el estado del material. De tal modo la temperatura es la variable más importante por lo que la consideraremos primero. Se dispone de excelentes ecuaciones empíricas para la viscosidad como una función de la temperatura. La presión es un factor de menos jerarquía, ya que su interacción con la viscosidad es casi nula. El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el área de mecánica de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y porque usarlo en tal máquina para que esta funcione en óptimas condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. O 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 éxito de una empresa.
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MATE R IA LE S Y ME TODOS
MATERIALES
CRONOMETRO DIGITAL: es un instrumento utilizado para medir los diferentes tiempos de recorrido de la plancha en el fluido.
LUBRICANTES (Aceites): Aceites multigrado de 30, 40 y 50 grados. Diferentes ángulos de inclinación, de 35º, 45º y 60º.
VERNIER: para medir las longitudes necesarias con bastante precisión, importante para obtener un resultado más exacto de la viscosidad.
GASOLINA: para limpiar los instrumentos.
FRANELA: para limpiar los materiales, aproximadamente unos 35 cm.
Foto 1: materiales (aceites) utilizados en la realización de la práctica.
METODOS
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Método Experimental
El método experimental que se ha utilizado es empleando un viscosímetro en al cual se toman en cuanta varios parámetros tales como ángulo de inclinación, tiempo, temperatura, distancia de recorrido. Una vez obtenidos estos datos se procede a hacer los cálculos respectivos para hallar en este caso la viscosidad dinámica o absoluta de los tres tipos de aceite utilizados.
Foto 2: viscosímetro utilizado para las medidas experimentales.
REVISION DE LITERATURA Para este informe se han revisados varias fuentes de información, en la literatura utilizada tenemos los siguientes libros:
“Mecánica de Fluidos” - Merle C. Potter & David C. Wiggert, Edit. Thompson, Ciencias
e Ingeniería - 3ra Edición
“Mecánica de Fluidos” – Victor L. Streeter, Edit. Mc Graw-Hill, 9
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na.
Edición 2000
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ME TODOL OG IA Y PR OCE DIMIE NTO Para la elaboración de la práctica se utilizó un tubo de acero el cual puede graduarse en inclinación de ángulos que son 30°, 45° y 60°, este asu vez consta de un tubo móvil que recorre toda la distancia.
Foto 3: materiales usados en la práctica.
1) Comenzamos con la realización de las mediciones, para luego utilizarlos en los cálculos correspondientes. Longitud del tubo
44,5 cm
Diámetro de barra fija
2,05 cm
Diámetro de barra móvil
3,05 cm
Distancia a recorrer
33 cm
Longitud de barra móvil
10 cm
Foto 4: viscosímetro donde realizamos las mediciones.
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2) Lubricamos el tubo con el aceite SAE 25W-50 con una película aproximadamente de
0,5 mm graduamos al tubo a la inclinación de 30° y dejamos resbalar el cilindro de acero sobre el tubo, mientras esto sucede un integrante del grupo va tomando el tiempo que demora el cilindro en recorrer la distancia. Repetimos este paso 3 veces anotando el tiempo y la distancia para poder sacar al final un tiempo promedio . Datos experimentales - ángulo 30° SAE 25W-50 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 1,05 2 0,33 1,08 3 0,33 1.20 Tp= 1,11 seg
3) Realizamos el paso 2 con inclinación de 30° para los aceites: SAE 40, DIESEL 50. Datos experimentales - ángulo 30° SAE 40 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,767 2 3
0,33 0,33
0,924 0,944 Tp= 0,878 seg
Datos experimentales - ángulo 30° DIESEL 50 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,940 2 0,33 0,961 3 0,33 0,925 Tp= 0,942 seg
4) Realizamos el paso 2 pero con un ángulo de 45° y calculamos los datos experimentales para los aceites: SAE 25W-50, SAE 40, DIESEL 50.
Datos experimentales - ángulo 45° SAE 25W-50 Nº X (m) T(seg) 1 2 3
0,33 0,33 0,33
8
1,153 1,123 1,438 Tp= 1,238 seg
Datos experimentales - ángulo 45° SAE 40 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,679 2 0,33 0,711 3 0,33 0,648 Tp= 0,679 seg
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Datos experimentales - ángulo 45° DIESEL 50 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,822 2 0,33 0,752 3 0,33 0,731 Tp= 0,768 seg
Foto 5: viscosímetro con ángulo de inclinación de 45°
5) Repetimos el paso nº 2 esta vez con un ángulo de inclinación de 60° y calculamos los datos experimentales para los aceites: SAE 25W-50, SAE 40, DIESEL 50.
Datos experimentales - ángulo 60° SAE 25W-50 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,521 2 0,33 0,592 3 0,33 0,760 Tp= 0,624 seg
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Datos experimentales - ángulo 60° SAE 40 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,674 2 0,33 0,790 3 0,33 0,757 Tp= 0,740 seg
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Datos experimentales - ángulo 60° DIESEL 50 Nº X (m) T(seg) 1 0,33 0,635 2 0,33 0,666 3 0,33 0,682 Tp= 0,661seg
Foto 6: viscosímetro con ángulo de inclinación de 60°
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R ES ULTADOS Y DISCUCION a) Calculamos primeramente el área de contacto entre el cilindro y el tubo, por medio de la siguiente expresión matemática: A = 2πr *h
R=0,01525m
r=0,0105 m
Dónde: A: Área de contacto (m2) h=0,10 m
r: Radio menor del cilindro (m) h: Altura del cilindro (m)
Reemplazamos los datos en la ecuación y nos da un área de 0,006594 m 2
b) Ahora pasamos a calcular el volumen del cilindro para después con la ayuda de la densidad del hierro poder saber cuánta masa tiene el cilindro. 2 2 V = π(R – r )*h
Dónde: V: Volumen del cilindro hueco (m3) R: Radio mayor del cilindro (m)
Reemplazamos los datos en la ecuación y da un volumen de 0,38406x10 -4 m3
c)
Ahora conociendo la densidad del acero podemos calcular la masa del cilindro: ρ = M/V
M = ρ*V
Dónde: ρ = Densidad del acero (7800 kg/m3)
M = Masa del acero (kg)
Reemplazamos los datos en la ecuación y da una masa de 0,29952 kg.
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d) Ahora calculamos la fuerza para cada ángulo de inclinación:
Fuerza para un ángulo de inclinación de 30°: Dónde: g = aceleración gravitatoria (9,81 m/s2) M*g*Sen 30° es la fuerza que hace posible el movimiento descendente del cilindro, y su valor es de: 1,4691 N 30°
Fuerza para un ángulo de inclinación de 45°: Dónde: g = aceleración gravitatoria (9,81 m/s2) M*g*Sen 45° es la fuerza que hace posible el movimiento descendente del cilindro, y su valor es de: 2,0777 N
45°
Fuerza para un ángulo de inclinación de 60°: Dónde: g = aceleración gravitatoria (9,81 m/s2) M*g*Sen 60° es la fuerza que hace posible el movimiento descendente del cilindro, y su valor es de: 2,5446 N 60°
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e) Ahora vamos a calcular las respectivas velocidades para cada tipo de aceite con sus respectivos ángulos de inclinación. v = d/t Dónde: v = Velocidad (m/s) d = Distancia recorrida (0,33m) t = Tiempo promedio utilizado en recorrer la distancia. Velocidades con un ángulo de inclinación de 30°:
1. Velocidad promedio para el aceite SAE 25w-50. d=0,33 m t=1,11 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,2973 m/s
2. Velocidad promedio para el aceite SAE 40. d=0,33 m t=0,878 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,3759 m/s
3. Velocidad promedio para el aceite DIESEL 50. d=0,33 m t=0,942 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,3503 m/s
Velocidades con un ángulo de inclinación de 45°:
1. Velocidad promedio para el aceite SAE 25w-50. d=0,33 m t=1,238 s
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Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,2666 m/s MECANICA DE FLUIDOS
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2. Velocidad promedio para el aceite SAE 40. d=0,33 m t=0,679 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,4860 m/s
3. Velocidad promedio para el aceite DIESEL 50. d=0,33 m t=0,768 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,4297 m/s
Velocidades con un ángulo de inclinación de 60°:
1. Velocidad promedio para el aceite SAE 25w-50. d=0,33 m t=0,624 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,5288 m/s
2. Velocidad promedio para el aceite SAE 40. d=0,33 m t=0,740 s
Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,4459m/s
3. Velocidad promedio para el aceite DIESEL 50. d=0,33 m t=0,661 s
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Reemplazando los datos obtenemos que la velocidad es de 0,4992 m/s
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f)
Ahora calculamos la viscosidad absoluta con los resultados calculados anteriormente y con la siguiente fórmula:
µ = F*Y/v*A Dónde: µ = Viscosidad absoluta (Pa.s) F = Fuerza aplicada (N) Y= Espesor de la capa de aceite (m) v = Velocidad (m/s) A = Superficie de contacto (m2 )
RESULTADOS
Para el aceite SAE 25W-50 Ang ulo
F
30°
1,4691 N
45°
2,0777 N
60°
2,5446 N
Y 0,0005 m
V 0,2973 m/s
0,0005 m
0,2666 m/s
0,0005 m
0,5288 m/s
A 0,006594 2 m 0,006594 2 m 0,006594 2 m
µ 0,3747 Pa.s 0,5909 Pa.s 0,3649 Pa.s
Viscosidad experimental promedio para aceite SAE 25W-50 =0,4435 Pa.s
Para el aceite SAE 40 Ang ulo
F
30°
1,4691 N
45°
2,0777 N
60°
2,5446 N
Y 0,0005 m
V 0,3759 m/s
0,0005 m
0,4860 m/s
0,0005 m
0,4459 m/s
A 0,006594 2 m 0,006594 2 m 0,006594 2 m
µ 0,2963 Pa.s 0,3242 Pa.s 0,4327 Pa.s
Viscosidad experimental promedio para aceite SAE 40=0,3511 Pa.s
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Para el aceite DIE S E L 50 Ang ulo
F
30°
1,4691 N
45°
2,0777 N
60°
2,5446 N
Y 0,0005 m
V
A
0,3503 m/s
0,0005 m
0,4297 m/s
0,0005 m
0,4992 m/s
0,006594 2 m 0,006594 2 m 0,006594 2 m
µ 0,3180 Pa.s 0,3666 Pa.s 0,3865 Pa.s
Viscosidad experimental promedio para aceite DIESEL 50 = 0,3570 Pa.s
Ahora que ya hemos encontrado las viscosidades experimentales para cada aceite, nos toca comparar nuestros resultados con las viscosidades teóricas:
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VISCOSIDAD ABSOLUTA TEORICA
VISCOSIDAD ABSOLUTA EXPERIMENTAL
SAE 25W-50
2,168Pa.s
0,4435Pa.s
20,46%
SAE 40
1,298Pa.s
0,3511Pa.s
27,05%
DIESEL 50
0,723Pa.s
0,3570Pa.s
50,62%
PORCENTAJE DE ERROR
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G R AFICOS (VELOCIDAD v.s TIEMPO) 1.-
SAE 25W-50 ) s 0,6 / m ( V 0,5
SAE 25W-50 Angulo
0,4
30° 45° 60°
0,3 0,2
V (m/s) 0,2973 0,2666 0,5288
T (s) 1,11 1,238 0,624
0,1 0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4 T (seg)
2.-
SAE 40 ) s 0,6 / m ( V 0,5
SAE 40
0,4
Angulo
0,3
30° 45° 60°
0,2 0,1
V (m/s) 0,3759 0,486 0,4459
0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1 T (seg)
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T (s) 0,878 0,679 0,74
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3.DIESEL 50 Angulo 30° 45° 60°
V (m/s) 0,3503 0,4297 0,4992
T (s) 0,942 0,768 0,661
DIESEL 50 ) s 0,6 / m ( V 0,5
0,4 0,3 0,2 0,1 0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1 T (seg)
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G R AFIC OS (F/A v.s dV/dY) 1.-
SAE 25W-50 (F/A v.s dV/dY) 450
A / F 400
SAE 25W-50
350 300 250 200 150 100 50 0
Angulo 30° 45° 60°
0
200
400
600
800
1000
2
F/A (N/m ) 222,93 315,28 386,13
dV/dY (v.s/m2) 594,6 533,2 1045,6
1200 dV/dY
2.-
SAE 40 (F/A v.s dV/dY) A / F
SAE 40 Angulo 30° 45° 60°
2
F/A (N/m ) 222,93 315,28 386,13
dV/dY (v.s/m2) 751,8 972 891,8
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0
200
400
600
800
1000
1200 dV/dY
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3.DIESEL 50 Angulo 30° 45° 60°
F/A (N/m2) 222,93 315,28 386,13
dV/dY (v.s/m2) 700,6 859,4 998,4
DIESEL 50 (F/A v.s dV/dY) F/A 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0
200
400
600
800
1000
1200 dV/dY
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CONCLUS IONES Y R EC OMENDACIONE S CONCLUSIONES
La viscosidad es una propiedad que varía con la temperatura, es decir a mayor temperatura el valor de la viscosidad va a disminuir. La viscosidad depende de la composición química. La viscosidad es una propiedad muy importante de los fluidos ya que de acuerdo ella y a la temperatura en que esté el fluido son de utilidad en muchas ramas, una de ellas es la de mecánica automotriz. Los tiempos de caída están sujetos a errores como es la precisión del cronómetro de mano. Los líquidos con viscosidades bajas fluyen fácilmente y cuando la viscosidad es elevada el líquido no fluye con mucha facilidad.
RECOMENDACIONES
Se deben tomar los tiempos de manera exacta, para que nuestros resultados sean más precisos.
Los materiales que se utilizan para las diversas mediciones se deben lavar y secar por completo.
Se debe trabajar en equipo, apoyándose simultáneamente unos con otros, para que el trabajo sea más sencillo y dinámico.
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APOR TE S “Ecuación para transformar la viscosidad dinámica a la Viscosidad Comercial”
Para convertir la viscosidad dinámica a la Viscosidad Comercial es necesario utilizar la siguiente fórmula matemática:
Vc =
Dónde: Vc = Viscosidad Cinemáica (m 2 /s) µ = Viscosidad Dinámica (Pa.s) ρ = Densidad del Fluido (Kg/m3 )
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A la unidad cm2 /s se le llama Stock
10 4 stokes = 1m2 /s
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BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad
http://widman.biz/Seleccion/viscosidad.html
F:\MECANICA DE LOS FLUIDOS\Viscosidad WEB.mht
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/viscosidad/viscosidad.html
http://html.rincondelvago.com/aceites-lubricantes.html
MECANICA DE FLUIDOS APLICADA, Robert L. Mott. Prentice-Hall. 1994. 4 ed
MECANICA DE FLUIDOS, Francisco Ugarte Palacin- UNI- lima 1990.
Pons Muzzo G., "Fisicoquímica", 5ta edición, Ed. Universo SA, Lima, 1981
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APE NDICE 1. Porque es necesario conocer la viscosidad de una sustancia La viscosidad es un parámetro importante de cualquier aceite lubricante. Es una medida de la gordura de un líquido o su resistencia a fluir. Por ejemplo, la miel es espesa mientras que el agua no, por lo que la primera tiene mayor viscosidad que el segundo. La viscosidad del aceite debe ser la apropiada para cada temperatura ambiente. Si el aceite es demasiado viscoso cuando el motor está frío, no circulará por su interior. Y si se hace muy poco viscoso cuando está caliente, no proporcionará la protección adecuada a las piezas del motor. Por lo tanto, optimizar la viscosidad de un aceite contribuye a maximizar la eficiencia energética al tiempo que evita el desgaste de los componentes. Los modificadores de la viscosidad del aceite la aumentan a temperaturas altas pero apenas la alteran a temperaturas bajas. De esa forma, permiten que el aceite fluya correctamente cuando está frío y también que conserve una viscosidad suficiente que proteja los componentes del motor a temperaturas elevadas. Los grados más bajos de viscosidad de un aceite como Shell Helix Ultra facilitan su arranque en frío porque presentan menos resistencia al movimiento de las piezas y, en consecuencia, restan menos potencia al motor. Otro efecto de esta cualidad es que se reduce el consumo de combustible. Usando el aceite idoneo su motor seguirá funcionando sin problemas. Ante todo, el aceite crea una película separadora entre las superficies metálicas del motor para impedir que se pulan entre sí y se deterioren. El aceite también protege el motor disipando el calor y reduciendo el desgaste. Además, el aceite idóneo previene la formación de depósitos manteniendo las impurezas en suspensión. El aceite de motor incluso protege frente a la formación de los lodos y combate la oxidación, manteniendo las cualidades originales del aceite y minimizando el impacto de los ácidos que pueden causar corrosión. En fin, el aceite es muy importante.
2. Explique algunos métodos analíticos o gráficos para estimar la viscosidad de una sustancia.
Como método analítico se puede considerar el método de pares de puntos en el cual se toma dos ecuaciones extremas y se forma una serie de ecuaciones. Como método grafico se puede utilizar el método de mínimo cuadrados por el cual se puede hallar la pendiente y la constante de la ecuación
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Determinación de Viscosidad en diferentes muestras de Alimentos Materiales y Reactivos Materiales: Viscosímetro Brookfield; viscosímetro de bola GV-2100 y GV-2200, vaso de precipitado de 400mL y 100mL., pipetas graduadas de 10mL., cronómetro, cilindro graduado de 100mL. y 500mL. Reactivos: acetona, muestras de alimentos Experimento N° 1 Estudio de la viscosidad en función de la temperatura 1. Se mide 100 mL. De la muestra suministrada por el profesor con un cilindro graduado. 2. Se vierte la muestra en un vaso de precipitado de 100 mL. Tome la temperatura 3. Se llene hasta el aforo una pipeta graduada de 10 mL. Con la muestra 4. Se vierte la muestra en el viscosímetro de bola GV-2200 hasta rebosar, coloque la bola de metal y cierre el viscosímetro, regule con las válvulas la salida del aire. 5. Cuando la bola comience a caer por las líneas de medida, active el cronómetro y tome el tiempo, hasta que vuelva a pasar por las líneas de medidas que se encuentran al final del viscosímetro. 6. Se registra el tiempo. 7. Se lava cuidadosamente el viscosímetro dejando caer el fluido a través de un colador para impedir la perdida de la esfera. 8. Una vez limpio agregue 2 mL. De acetona y deje secar. 9. Colocamos el vaso de precipitado con la muestra en el baño de recirculación regulando la temperatura a 55 °C 10. Cuando la muestra alcance la temperatura deseada realice el mismo procedimiento desde el paso 1 al 8 11. Se repite el procedimiento a 95 °C. Tabla N° 1 Para el cálculo de la viscosidad dinámica utilice la siguiente formula: μ= K (ρf – ρ) t (Ecuación N° 1)
Donde: μ=
viscosidad
dinámica
expresada
en
Centipoise (cP) K= constante del viscosímetro gr .seg.mL- 1 cP
ρf= densidad de la esfera (gr/mL.) ρ= densidad del fluido (gr/mL.)
t = tiempo de descenso. (seg.)
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3. Indique otros métodos experimentales para la determinación de la viscosidad de líquidos , dando una breve explicación
•El método de la bola que cae, consiste en determinar el tiempo que tarda una esfera de peso
y tamaño conocido en caer a lo largo de una columna de diámetro y longitud conocida del líquido en cuestión. •Con el viscosímetro de Ostwald, que consiste en medir el tiempo que tarda en fluir un
volumen conocido de líquido a través de un capilar de longitud y radio conocido. •La ley de Stokes, que es aplicable a la caída de cuerpos esféricos en todos los tipos de fluido
siempre que el radio r del cuerpo que cae sea grande en comparación con la distancia entre moléculas. Debemos conocer el fundamento teórico:
Debido a la existencia de la viscosidad, cuando un fluido se mueve alrededor de un cuerpo o cuando se desplaza en el seno de un fluido, se produce una fuerza de arrastre sobre dicho cuerpo. Si este cuerpo es, una esfera, la fuerza de arrastre está dada por la siguiente expresión: Fa = 6π.μ.r.v
Donde: μ: es la viscosidad del fluido.
r: es el radio de la esfera. v: es la velocidad de la esfera respecto al fluido. Materiales
por
ejemplo
aceites:
Cilindros: Estos contendrán los aceites lubricantes que serán objeto de nuestro estudio, están hechos de vidrio con una base de metal, tienen una longitud superior a 0,5 metros-
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Ganchos metálicos: Ganchos hechos de alambre con un doblado en uno de sus extremos para sostener la esfera. Cronómetros: Se utilizaron tres cronómetros con una apreciación de ±0,01 segundos.
Procedimiento: 1°.Colocamos una esfera en el pasador horizontal del tubo. Retiramos suavemente el pasador, e inmediatamente se acciono el cronometro.
2°. Se deja descender libremente la esfera, cuidando que no roce con las paredes interiores del tubo. Una vez que la esfera paso por la referencia indicada, detuvimos el cronometro y tomamos nota del tiempo empleado. 3°. Se repite la operación para cada distancia de referencia, la cuales estaban definidas por intervalos de 10cm. 4°. A partir de los resultados experimentales, y utilizando las fórmulas, calculamos una viscosidad real de los tres líquidos. 5°. Si se requiere conocer la efectividad del método, tomamos esa viscosidad real de cada líquido y se compara con la viscosidad teórica de cada lubricante.
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