Informe de Viscosidad

INFORME DE MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS La me medid dida a experim experimenta entall de viscosi viscosida dad d fue realizada en el laboratorio de la FICUPLA UPLA co con n la fina finali lida dad d de dete determ rmin inar ar el valor de su viscosidad del flujo trabajo.

INFORME LAB. FLUIDOS – MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDO

¨AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD¨

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES “FACULTAD DE INGENIERIA”

TEMA: MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS PRESENTADO ALA CATEDRA DE LAB. MECÁ. DE FLUIDOS E HIDRÁULICA: INTEGRANTES

:

GARAY PAUCAR, DENNIS MATOS VILCHEZ, CARLOS SUAREZ HIDALDO, DAVID SOLIS TORRES, MOISES CULLANCO HUARI, ERICK

CATEDRATICO

:

ING. HERQUINIO ARIAS, MANUEL MANUEL VICENTE

ESPECIALIDAD

:

INGENIERIA CIVIL

SEMESTRE

:

VII CICLO

TURNO

:

SÁBADO

AULA

:

B1 - LAB. GIRALDEZ

HUANCAYO – PERU

2012

1


INDICE CAPITULO I GENERALIDADES 1.

INTRODUCCION

2. TITULO 3. DESCRIPCIÓN GENERAL 4. OBJETIVO DEL ESTUDIO

CAPITULO II METODOLOGIA DE TRABAJO 1. MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS 2. METODOLOGIA Materiales y 1) 2)

Herramientas

Procedimiento

CAPITULO

III

RESULTADOS

OBTENIDOS

LABORATORIO

1. TOMA DE DATOS 2. DEPURACION DE DATOS 3. CALCULOS DE LOS DATOS 4. RESULTADOS 5. INTERPRETACION DE DATOS

CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. CONCLUSIONES 2. RECOMENDACIONES

CAPITULO IV ANEXOS BIBLIOGRAFIA

1

EN


CAPÍTULO I GENERALIDADES

1


INTRODUCCION

La viscosidad puede ser considerada como la pegajosidad interna de un fluido, el cual es una propiedad del fluido extremadamente importante en el estudio de flujos, por ello se desarrollaron diversos métodos para medir la viscosidad del fluido todo con la finalidad de tener en claro que ningún fluido tiene las mismas propiedades. En este informe damos a conocer sobre el método de medición de viscosidad en tubos de caída libre, que se basa en una medición experimental con respecto al tiempo y recorrido de una esfera por medio de un fluido para luego ser calculado por las formulas correspondientes.

1


TITULO

“MEDEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS” DESCRIPCIÓN GENERAL La medida de viscosidad de fluidos por el método de “medida en tubos en caída libre, se basa principalmente en controlar el tiempo en que recorre una esfera (boliche) de un punto o nivel mayor hacia un nivel menor, por medio de un recipiente con una altura adecuada y que este repleto de fluido (agua), para luego determinar la viscosidad del fluido (agua).

OBJETIVO DEL ESTUDIO: El presente experimento de medida de viscosidad por el método de “medida en tubos caída libre” se ha desarrollado con el propósito de determinar la viscosidad del fluido (agua), también analizar este método de “medida en tubos de caída libre” para saber cuan eficiente es con respecto al resultado obtenido, y de tal manera comparar el valor de la viscosidad del fluido (agua) obtenida de acuerdo a su temperatura con los valores dados en tablas de viscosidades (agua) realizados por científicos.

1


CAPÍTULO II METODOLOGIA DE TRABAJO

1


MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS Para medir la viscosidad del fluido (agua) por medio del método de “medida en tubos de caída libre”, sencillamente se medie el tiempo en que transcurre la esfera de cristal y una altura tomada por medio de un tubo o recipiente repletamente lleno de agua con la finalidad de obtener la viscosidad del fluido (agua).

METODOLOGÍA 1)

Materiales y Herramientas MATERIALES

- Esferas de cristal

-Agua

HERRAMIENTAS

- Vernier

1

-Regla metálica


2)

- Tubo de pvc con longitud establecida

-Balanza al gramo

- Libreta de notas

-Cronometro

Procedimiento : Medir la longitud del tubo

•

Paso 1

•

Paso 2: Llenar el tubo con agua hasta su borde superior

1


•

•

•

1

Paso 3: Medir el diámetro de cada bola de cristal (boliche) con el vernier

Paso 4: Luego proceder a pesar cada bola de cristal (boliche)

Paso 5: Luego proceder a la medición del tiempo de caída libre tomando el tiempo en que tarda en cruzar la bola de cristal desde el ras del tubo hasta el nivel inferior , cabe señalar que se realiza este paso con 5 bolas de cristal (boliche) para reducir errores de operación, cronometrando este proceso con tres tiempos diferentes.


*Se realiza este paso para todos los 3 diámetros diferentes de las bolas de cristal (boliche) •

Para finalmente proceder a los cálculos respectivos para la obtención de la viscosidad del agua.

Paso 6:

CAPÍTULO III RESULTADOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

1


TOMA DE DATOS DISTANCIA A RECORRER LAS ESFERAS = 111.8 cm ESFERAS: 

ESFERA1



DIAMETR O ESFERA 1 25mm

TIEMPO DE CAIDA DEL ESFERA 1 T1 1.52 1.48 1.44



T2 1.56 1.63 1.50

ESFERA 2 ESFERA 2



T2 1.64 1.5 1.58

ESFERA 3 ESFERA 3 

T3 1.46 1.86 1.80

DIAMETRO 15.5 mm

T4 1.65 1.44 1.55

T5 1.77 1.73 1.90

PESO 9 gr.




PESO 23 gr.

T3 1.63 1.7 1.72

DIAMETRO 10.8 mm

T4 1.98 2.02 2.5

T5 1.76 1.65 1.70

PESO 4 gr.


T2 1.82 1.89 1.81

T3 1.74 1.64 1.70

T4 2.21 2.23 2.60

T5 1.33 2.00 1.60

NOTA: Los datos resaltados anteriormente son aquellos datos que no serán utilizados ya que se desean reducir los errores de operación. 1


1. DEPURACION DE DATOS N° DE ESFERA

DIAMETR O

PESO

ESFERA 1

25 mm

23 gr.

ESFERA 2

15.5 mm

9 gr.

ESFERA 3

10.8 mm

4 gr.

TIEMPO(s) T1 T2 T4 1.52 1.56 1.65 1.48 1.63 1.44 1.44 1.5 1.55 PROMEDIO T=1.53 T2 T3 T5 1.64 1.63 1.76 1.50 1.70 1.65 1.58 1.72 1.70 PROMEDIO T=1.65 T1 T2 T3 1.8 1.82 1.74 1.84 1.89 1.64 1.71 1.81 1.7 PROMEDIO T=1.76

2. CALCULOS DE DATOS

Volumen: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular el volumen de cada esfera:

Dónde: D=Diámetro

Esfera 1 Esfera 2 Esfera 3

1

DIAMETRO (mm) 25 15.5 10.8

RADIO(m) 0.0125 0.00775 0.0054

VOLUMEN (m3) 8.18x10-6 1.95x10-6 6.59x10-7


Densidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la densidad de cada esfera:

Donde: m=masa, V=volumen


MASA (Kg) 0.023 0.009 0.004

VOLUMEN (m3) 8.18x10-6 1.95x10-6 6.59x10-7

DENSIDAD(Kg/ m3) 2811.736 4615.385 6069.803

Velocidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la velocidad de cada esfera:

V = D/T Donde: V=velocidad, D=distancia y T= tiempo


ALTURA(m) 1.11 1.11 1.11

TIEMPO PROMEDIO(s VELOCIDAD(m/ eg) seg) 1.53 0.725 1.65 0.673 1.76 0.631

Viscosidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la viscosidad de cada esfera:

V = (2*g*Rb2/9*V)*(Pb/P – 1) Donde: V=velocidad, g=gravedad, Rb=Radio de la esfera, Pb=Densidad de la esfera, y P=densidad del fluido(agua)

•

1

La densidad del agua por tablas en el cual la temperatura de trabajo es de 15ºC resulta de 1000 kg/m3.


Tabla de Propiedades del Agua de Robert Mott

1


Cuadro de Cálculo de Viscosidad de la esfera

RADIO(m) DENSIDAD VELOCIDAD (Kg/m3) (m/seg) Esfera 1 Esfera 2 Esfera 3

DENSIDAD FLUIDO (Kg/m3)

GRAVED AD VISCOCIDAD (m/seg2) (m2/seg)

0.0125

2811.736

0.725

1000

9.81

8.51x10-4

0.00775

4615.385

0.673

1000

9.81

7.03x10-4

0.0054

6069.803

0.631

1000

9.81

5.11x10-4

3. RESULTADOS •

•

•

1

Tiempo promedio: Recorrido hallado de la esfera por una altura 

Esfera 1: 1.53 s



Esfera 2: 1.65 s



Esfera 3: 1.76 s

Volumen: Hallada de cada esfera 

Esfera 1: 8.18x10-6 m3



Esfera 2: 1.95x10-6 m3



Esfera 3: 6.59x10-7 m3

Densidad: Hallada de cada esfera 

Esfera 1: 2811.736 kg/m3



Esfera 2: 4615.385 kg/m3




•

•

Esfera 3: 6069.803 kg/m3

Velocidad: 

Esfera 1: 0.725 m/s



Esfera 2: 0.673 m/s



Esfera 3: 0.631 m/s

La viscosidad: Obtenida del fluido en función al diámetro y densidad de las esferas es la siguiente: 

Esfera 1: 8.51x10-4 m2/seg







Por lo tanto la viscosidad promedio del agua es de 6.88x10-4 m2/seg

4. INTERPRETACION DE LOS DATOS La viscosidad del agua obtenida por medio de esfera de cristal varía según las propiedades de la esfera como su diámetro, densidad, etc. Por ello el resultado de la viscosidad del agua difiere para cada esfera de cristal, sin embargo los valores se encuentran muy cercanos.

1


CAPÍTULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. CONCLUCIONES •

Se obtuvo la viscosidad del fluido (agua) en función al diámetro y densidad de las esferas: 

1



•

•

•









Viscosidad del fluido (agua) promedio con una temperatura de 15°C es de 6.88x10-4 m2/seg

Se demostró que valores resultados del método de medida de viscosidad en tubos de caída libre a una temperatura trabajada (15°C) difiere con las tablas realizadas por el científico Robert Mott.

Se demostró que este método de medida de viscosidad en tubos de caída libre experimental resulta ser eficiente porque tiene gran cercanía en su resultado. Se verifico que el método de medida de viscosidad en tubos de caída libre no solo sirve para agua sino también para todo tipo de fluido newtoniano.

2. RECOMENDACIONES Para la medición de viscosidades por el método de medida en tubos de caída libre se recomienda una tubería de longitud considerable para la comodidad de la medición del tiempo. •

Para la observación de la medida del tiempo recorrido que indica el cronometro se recomienda realizar con tres o más personas para mayor precisión del tiempo. •

Para el valor de la viscosidad del fluido (agua) obtenido se recomienda comparar con tablas realizados por los diferentes científicos para tener mejor interpretación del metodo. •

1


CAPÍTULO V ANEXOS

1


BIBLIOGRAFIA

1.

Ing. Robet Mott

“Mecánica de Fluidos”, sexta

edición, pag 626, editorial Person Education

2.Departamento de Ingenieria Mecánica Termica y de fluidos, área de mecánica de fluidos, Tema “ MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS” 3.Lic. Musoun Young , Mecánica de Fluidos .Cuarta edición, pag 532. www.Civiligweeks.com/fluidos-musoun/ajsl2655. 4.www.wikipedia.com/fluidos/viscosidad-search.

PROPIEDADES DEL FLUIDO (AGUA) REALIADO POR ROBET MOTT. 1

Informe de Viscosidad

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