INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL Curso: Flujo de Fluidos y Part!ulas Se"estre #$%&'% LA()RAT)RI) N* $# MEDICI+N DE LA ,ISC)SIDAD %- ) (. ( . E TI T I ,) ,) S •
Revisar los métodos existentes para medir la viscosidad de los líquidos
•
D et e t e rm rm in i n ar a r e xp x p er e r i me me n ta ta lm l m en e n t e l a v i sc sc os o s id i d ad ad líquidos usando el viscosímetros de Oswald
•
Determinar el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de los líquidos
de
a lg l g u no no s
#- ASPECT) ASP ECT)S S TE)RIC TE) RIC)S )S L os os l íq í q ui u i do d o s, s, a d if if er e r en en ci c i a d e l os o s s ól ó l id i d os os , s on o n f ác ác il i l me m e nt nt e deformables de manera continua ante el menor e sfuero aplicado! " xi x i st s t en e n d iv i v er e r so s o s e qu q u ip i p os os p ar ar a m ed e d ir i r l a v i sc s c os os id i d ad ad ! "n a l gu gu n o s c a so s o s u t il i l i a a r p r in i n c ip i p i os o s d e l a m e cá c á n ic i c a d e # u i do d o s p a ra ra expresar la viscosidad en unidades fundamentales! "n otros otros casos, indican indican solo medidas medidas relativas relativas de la viscosidad! viscosidad! "l aparato aparato usado para esta experiencia es el viscosímetro capilar, l lamado también de Oswald, el cual mostrado en la $gura %&'
(igura )*%&' +iscosímetro de Oswalds "l principio de funcionamiento se basa en el tiempo necesario para que pase el menisco pase por las dos marcas qu e están en el del aparato! La viscosidad cinemática es calculada mediante una derivación de la ecuación de oseuille' Q
=
V t
=
πρgh R 8 μL
4
La viscosidad de un líquido puede ser determinada d e forma relativa conociendo la viscosidad del otro líquido - la densidad de ambos líquidos, con lo cual se reduce a obtener los tiempos que de mor an ambos líquidos en pas ar por las dos marcas del viscosímetro - aplicando la siguiente relación' μ2
ρ2 t 2 =
ρ1 t 1
μ1
La viscosidad en un líquido es una medida de su .re sistencia a la deformación/, la cual se debe la fueras inter nas de fricción que se desarrollan entre las diferentes capas de #uidos - por las fueras co0esivas entre las moléculas de los líquidos! 1l aumentar la temperatura, las moléculas del líquido poseen ma-or energía, la c u al s e o p o n e a l a s f u e r a s c o0 e s iv a s i n te r mo l e cu l a re s ! 2 o mo resultado, las moléculas de líquido pueden moverse de forma más libre - la viscosidad del líquido se 0abría reducido! L a v is co si da d d e u n l íq ui do d ep en de d e l a t em pe ra tu ra ! 2 u an d o l a t em pe r at ur a a u me n ta , a u me n ta t am bi én s u e ne rg ía in tern a, l o cu al debilita las fuer as de co0e sión en tre las moléculas! or ende, la viscosidad también ser ve reducida! L a v is co si dad p ue de s er mediante la ecu ación de +ogel'
e st im ada A +
μ= e
donde'
µ'
B C +T
viscosidad del líquido en ma3s
4' temperatura en 5 1, 6, 2' constantes experimentales or e7emplo' 1 1gua
38!9&::
6 ;9:!<&<
2 3&89!;=>
p ued e
s er
e st im ad a
"tanol
39!89&=>
?99%!?;
9=!>9:9
/- EQUIP)S 0 MATERIALES • • • • • • •
+iscosímetro Oswald icnómetro 6a@o temperado 6alana analítica 6ombín de succión "tanol 1gua
1- PR)CEDIMIENT) E2PERIMENTAL
= ! &! •
= ! ?! •
r im e r a p a r te ' A ed i ci ó n de l a vi s c os i d ad d e l a g ua Realiar la medición de la viscosidad del agua a ?9*2, 8;*2 =;*2 de la siguiente manera' 3
D e te r mi n a r l a de n s id a d a l a t e m pe r a tu r a en l a q u e s e va a medir la viscosidad
3
L le na r el v is co sí me tro c on a gu a
3
2alentar el líquido dentro temperatura seleccionada
3
B uc ci on a r el a gu a 0 as t a qu e e l ag u a es té p or e n ci ma d e la primera marca
3
L ib er a r la s u cc ió n e n e l vi s co s ím e tr o - t om ar e l t i em po transcurrido entre las dos marcas
3
Realiar por temperatura
lo
menos
tres
del
viscosímetro
mediciones
para
la
cada
B e gu n d a pa r te ' A e di c ió n d e l a vi s co s i da d d el a l co 0 ol Repetir el procedimiento con el alco0ol siguiendo los mismos pasos realiados para el agua
& - C UE S TI ) NA RI )
; ! &!
a
L l en a r l os s i gu i e nt e s d at o s, p a ra e l a gu a - e l a lc o 0o l '
1gua' 4 C*2
t Cs
ρ CgEcm8
µ Cc
t Cs
ρ CgEcm8
µ Cc
?9
8;
=;
1lco0ol' 4 C*2 ?9
8;
=;
; ! ?!
6 u sc a r l a c o ns t a nt e d e l v i sc o sí m e tr o F " s tá an o t ad a e n és t e G De no ser así, Fqué se debería 0acerG
; !8 !
D et e rm in ar l a v is co si da d d e a mb os l íq ui do s C no ta ' t r ab a7 ar con el tiempo medio
; != !
H ra $ c a r l a v is co si da d v e r su s e l t ie m po F Iu é o b s er v ac io n es tieneG "xplicar el fenómeno
; ! ;!
H r a$ c a r l a v i s co s id a d ve r s us l a d e ns i da d F " xi s t e un a r el a ci ó n entre ambas variablesG Bustentar su respuesta
; ! >!
D e sc r ib i r s om e r am e n te q u é t i po d e i n s tr u m en t o s ex i st e n p ar a mediar la viscosidad
; ! 9!
F 2 u ál e s e l c ri t e ri o d e s el e c ci ó n p ar a u n v is c os í m et r oG
; ! :!
F 2 óm o s e p o dr í a m ed i r l a v is c os i d ad a p a re n t e d e l os l í q ui d os del primer laboratorioG
R34ri!a LA()RAT)RI) N* % C)MP)RTAMIENT) RE)L+GIC) DE L)S FLUID)S
Resultado:
Los estudiantes realizan experimentos para determinar experimentalmente la viscosidad de dos fuidos newtonianos y su relación con la temperatura
Criterio de dese"5e6o :
Jnforme de laboratorio!
Curso: A!ti7idad:
FLU.) DE FLUID)S 0 PARTICULAS
Ci!lo:
La4oratorio $%: Co"5orta"ie8to de Reol9i!o de los Fluidos
Sesi98:
A5ellidos de los alu"8os:
+JJ
Periodo:
Se!!i98:
Fe!;a:
Do!e8te:
Do!u"e8tos de E7alua!i98
I8=or"e:
2
Proye!to:
)tros:
CRITERI)S DE E,ALUACI+N
E>!ele8te
(ue8o
Re?uiere Mejora
No a!e5ta4le
"l informe cuenta con una carátula donde se indica el nombre completo de los integrantes, la fec0a de realiación - el nombre del experimento!
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%
%
%
Jndica claramente el ob7etivo u ob7etivos del laboratorio, los cuales pueden ser diferentes a los que se indican en la guía!
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%
%
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Jnclu-e una breve introducción alusiva al tema, la cual es original no excede las &; líneas de texto! De ser posible, inclu-e algKn grá$co o foto!
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"xpresa adecuadamente el procedimiento realiado con un esquema, el cual no debe ser superior a una página! ara ello menciona las variables determinadas, inclu-e tablas - grá$cos!
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%
"xplica cada uno de los experimentos, utiliando sus apuntes del cuaderno de laboratorio! Da explicaciones usando información técnica! Resuelve el 2uestionario!
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%
"stablece claramente las conclusiones del experimento, en función a los ob7etivos del laboratorio!
&
%,;
%
%
tilia adecuadamente la bibliografía a lo largo del informe - la referencia de acuerdo al formato propuesto! La bibliografía es ma-or que dos fuentes - se trata de materiales actuales!
%,;
%
%
%
Pu8taje Total Co"e8tarios:
DESCRIPCI+N DE LA E,ALUACI+N E>!ele8te
2ompleto entendimiento - realiación de la actividad, cumpliendo todos los requerimientos
(ue8o
"ntiende - realia la actividad cumpliendo la ma-oría de los requerimientos
Re?uiere "ejora
6a7o entendimiento de la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos
No A!e5ta4le
)o demuestra entendimiento de la actividad
