MÉTODO DE STOKES viscosidad

CFGS 1º LACC

Ensayos Físicoquímicos

MÉTODO DE STOKES. VISCOSÍMETRO DE CAIDA DE BOLA OBJETIVO Determinar el coeficiente de viscosidad dinámica de un líquido por el método de Stokes. FUNDAMENTO La Ley de Stokes enuncia: Sobre una esfera lisa de radio (r) que se mueva con una velocidad estacionaria (v) en el seno de un líquido viscoso, actúa actúa una una fuerza fuerza de resis resisten tencia cia (R) esto es, opues opuesta ta a la direcc dirección ión del del movimiento, que viene dada por: R = 6 π η r v (límite) Donde η es independiente independiente del material que forma la esfera y depende depende sólo de la naturale naturaleza za del líquido líquido y de su temperat temperatura ura.. La magnitu magnitud d η se denomina “coeficiente de viscosidad dinámica absoluta o de rozamiento” del líquido y, en el sistema cegesimal, se mide en poises (P). Una esfera que cae en el seno de un líquido líquido viscoso. viscoso. Las fuerzas fuerzas que actúan sobre la esfera son: su peso (m g), el empuje hidrostático (E) y la fuerza de resistencia de origen viscoso (R), por lo tanto la fuerza de empuje hidrostático más la fuerza de arrastre debe ser igual al peso: P=E+R La esfera empezará con una cierta aceleración (m a) pero llegará a alcanzar una velocidad tal que la fuerza peso sea justamente compensada por el empuje hidrostático más la fuerza de resistencia. Peso de la esfera: 4/3 πr3 ρ g Empuje hidrostático: 4/3 πr3 δ g La condición de equilibrio mg=E+R se escribe de la forma: 4/3 π r3 ρ g = 4/3 v r 3 δ g + 6 π η r v  Tras considerar que la velocidad límite es (1+2,4 r/R)v La ecuación que vamos a utilizar para calcular η va a ser: (9*(1+ 1+2, 2,4r/ 4r/R)* R)*e/t e/t)) η =2 r2 g (ρ – δ) / (9*( Siendo: ρ : densidad del la esfera (g/mL)

r : radio de la esfera (cm) (g/mL) δ: densidad del líquido problema (g/mL) R: radio interno de la probeta (cm) e: altura del líquido en la probeta (cm) t: tiempo (s) que tarda la esfera en recorrer el espacio e. g: Aceleración de la gravedad. 980 cm/s2

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