Practica 6 LIQ

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química Laboratorio de Ingeniería Química I (Pro! Mart"a Imelda Moreno #ravo$ %x&erimento ' )iscosidad de Lí*uidos No Ne+tonianos ,ome- ,u-man Luis Fernando ,ome- .ios /aren Ivonne ,ru&o0 1

Introducción: %s mu2 3cil deducir *ue un 4uido no 2 si Ne+toniano5 son sustancias5 2a *ue esta ex&lícito en su mismo nombre5 &ero a"ora bien 6*ue sabemos de un 4uido75 &ara ello es necesario llegar "asta las moléculas8 las moléculas orman sus tancias5 estas no est3n con9nadas a &osiciones 9:as5 como es el caso de los sólidos5 sino *ue se &ueden mover libremente de una &osición a otra desli-3ndose entre sí (Alvarenga5 1;<=$! Mientras *ue un sólido conserva una un a orma determinada5 un lí*uido o un gas &ueden tomar la orma del reci&iente *ue los contiene5 luego entonces5 tanto los lí*uidos como los gases &ueden 4uir5 2 en consecuencia5 ambos se denominan 4uidos (>er+a25 ?@@;$! el mismo modo en *ue asociamos los 4uidos Ne+tonianos 2 no Ne+tonianos5 con lí*uidos 2 sustancias5 &or nuestra mente &asa constantemente la &alabra BNe+tonianoB5 la cual &ercibimos 2 asociamos con Ne+ton5 *uien ue uno de los m3s grandes cientí9cos de todos los tiem&os! Los Fluidos Ne+tonianos como los Fluidos no Ne+tonianos son lí*uidos *ue se muestran como evidentes en la vida cotidiana5 son su stancias de uso recuente en todos los cam&os sociales5 2 orman &arte de la normalidad! 6Pero5 &or *ué se llaman Fluidos Ne+tonianos 2 no Ne+tonianos7 La &rimera relación constitutiva &ara un 4uido viscoso la estableció Isaac Ne+ton en 1ir Isaac Ne+ton5 *uien estableció las elementales le2es de la mec3nica cl3sica5 ue un &ionero de la mec3nica de 4uidos5 una de las ramas de la Física5 estableciendo una le2 sobre la viscosidad5 cu2a le2 tiene como tema5 la resistencia de un 4uido a 4uir! 4uir! %n dic"a le2 de la viscosidad5 Ne+ton establece *ue cuando se mueve un fuido, en orma “laminar”, existe una relación directamente proporcional entre los esuerzos o tensiones aplicadas y los gradientes (aumentos, disminuciones) de la velocidad del fujo, siendo la constante de proporcionalidad una propiedad ísica del fuido llamada viscosidad (,arcía5 viscosidad  (,arcía5 1;;E$! A*uellos 4uidos *ue veri9can este com&ortamiento se denominan 4uidos ne+tonianos 2 &or ende los 4uidos a los *ue no sea a&licable este com&ortamiento se les denomina 4uidos no Ne+tonianos! Muc"os 4uidos comunes tanto lí*uidos como gaseosos se com&ortan siguiendo esa relación! %n el caso es&ecí9co de los 4uidos Ne+tonianos su viscosidad es constante 2 no genera tanta curiosidad como los 4uidos no Ne+tonianos! %s im&ortante de9nir la viscosidad8 segn .a2mond D"ang es “Una medida de la resistencia de los líuidos a fuir”, es fuir”,  es decir la medida de la resistencia a la deormación *ue &resentan los 4uidos al a&licarles un esuer-o (D"ang5 ?@1@$! %ntre estos 4uidos est3n el agua5 la gasolina5 2 el vino! %stos 4uidos

mantienen su viscosidad durante el tiem&o sin im&ortar su entorno5 sin embargo5 el nico cambio en su viscosidad5 se obtiene al agregar calor o rio a la sustancia5 así "aciendo *ue varié su viscosidad5 disminu2éndola o aument3ndola!

Por otra &arte los 4uidos no Ne+tonianos5 son mu2 &r3cticos! Un 4uido no Ne+toniano es a*uel cu2a viscosidad o resistencia a 4uir varía con el gradiente de tensión *ue se le a&lica5 es decir5 se deorma en la dirección de la uer-a a&licada! Domo resultado5 un 4uido no Ne+toniano no tiene un valor de viscosidad de9nido 2 constante5 a dierencia de un 4uido Ne+toniano! La Mec3nica de los Fluidos se ocu&a del estudio de los 4uidos Ne+tonianos exclusivamente8 mientras *ue los 4uidos no Ne+tonianos son &arte de una ciencia m3s am&lia denominada .eología (Git-e+it-5 ?@@H$! La .eología .eología es la ciencia *ue estudia 2 anali-a los enómenos de 4u:o 2 deormación 2 las &ro&iedades mec3nicas de los gases5 lí*uidos5 &l3sticos 2 com&rende el estudio de las substancias *ue 4u2enJ &ero *ue su com&ortamiento no est3 regido &or las &ro&iedades *ue rigen a los 4uidos comunesJ! %n el mundo real existen una am&lia variedad de 4uidos tan comunes como los Ne+tonianos *ue no siguen la sim&le relación dada &or la le2 de Ne+ton5 es&ecialmente en las industrias *uímicas5 alimenticias 2 en la industria del &etróleo5 2 de allí la im&ortancia de su estudio &ara un adecuado 2 correcto tratamiento! Pueden mencionarse5 entre otros5 los siguientes 4uidos no Ne+tonianos0        

Pinturas 2 barnices! >oluciones de &olímeros! Mermeladas 2 :aleas! Ma2onesa 2 manteca! ulce de lec"e 2 miel! >alsas 2 mela-as! >oluciones de agua con arcillas 2 carbón! >angre "umana!

Aun cuando el an3lisis 2 tratamiento de los 4uidos no Ne+tonianos es menos &reciso5 el estudio de este ti&o de movimientos tiene características mu2 interesantes 2 excitantes5 2 *ui-3 un es&ectro de a&licación &r3ctico muc"o m3s am&lio! Problema0 Para cada uno de los lí*uidos suministrados5 describir el com&ortamiento de la viscosidad en un reograma e indicar de *ué ti&o de 4uidos se trata 2 cual li*uido elegiría en caso de *uerer a"orrar energía &ara moverlo a altas velocidades de corte!

iagrama de Flu:o

Resultados: LIQUIDO 1: Aceite No. De Husillo: 3 Radio y espesor del husillo: 1.!c" # $.13c" % &'() %ORQU- &) * &R+,) 1 ! (orrida 1 (orrida ! 1
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(uestionario: 1. 0i la 9elocidad 9elocidad anular anular * aplicada aplicada de 1R+, 1R+, se duplica duplica ;Qu< respuesta se o=tiene del tor>ue %?