VISCOSIDAD
Guzmán Padilla Joadis Polanco Ortega Heberto Rico Cárdenas Juan Carlos
Fisicoquímica—semestre III—Biología Universidad De sucre Sincelejo, Sucre, Colombia 2008-09-27
MARCO TEORICO. La viscosid viscosidad ad de un líquid líquido o es la oposici oposición ón que este este presenta presenta ante ante el flujo. flujo. Causada por grandes fuerzas intermoleculares que hacen que las moléculas ejerza ejerzan n grandes grandes fuerzas fuerzas de rozamie rozamiento nto unas unas sobre sobre otras. otras. Tal como en la tensión superficial la fuerza intermolecular se ven afectadas por la inducción de energía térmica, sin embargo hay líquidos que escapan a esta regla por la utilización de aditivos o por sus propiedades naturales. Entre más cerca del centro superfici superficial al del líquido se encuentren encuentren las moléculas moléculas estás fluirán fluirán con una relativamente menor viscosidad (fluirán con mayor facilidad). f acilidad). Notación: la densidad de un fluido cualquiera viscoso o no, es la explicación de sus fuerzas intermoleculares y no al revés. Las fuerzas intermoleculares determinan determinan el volumen volumen ocupado ocupado por cierta cantidad cantidad de masa de sustancia, sustancia, y este volumen a su vez determina o condiciona el valor valor de la la densidad. densidad.
OBJETIVOS. Ψ
Determinación de la viscosidad de ciertos líquidos.
Verificación de la viscosidad con respecto a los cambios de temperatura. Ψ
PROCEDIMIENTO. Se deposita deposita una esfera esfera en la columna columna de fluido. Se debe debe conocer conocer el diámetro de la esfera esfera con la ayuda de un micrómetro o de un Vernier. Vernier. Ψ
Cuando Cuando la esfera pasa por el el punto punto o la marca de inicio inicio,, se activa activa el cronometro. De igual modo, al terminar el recorrido estipulado se detiene instantáneamente el cronometro.
Ψ
Ψ La
distancia distancia entre las marcas marcas debe ser fija, pero pero si se quiere se pueden pueden estipular nuevas marcas. Con respecto a las esferas, esta pueden tener diámetros variables o fijos (opcional).
Se anota anota cada cada experi experiencia encia utilizan utilizando do tres tipos de temperat temperatura ura y se pro proce cede de a calc calcul ular ar la velo veloci cida dad d lími límite te de la esfera esfera y lueg luego o pues pues la viscosidad respectiva del líquido para las condiciones dadas. Ψ
DATOS. Aceite de cocina nuevo. Densidad= 0.826 gr/ml =826 Kg/m 3
Aceite de cocina usado. Densidad= 0.828 gr/ml = 828 Kg/m 3
Aceite de motor nuevo. Densidad= 0.847 gr/ml =847 Kg/m 3
Esfera. Diámetro= 1.1 cm
Radio= 0.55 cm Masa= 14.42 gr
Volumen= 0.6969 cc Densidad = 20.71 gr/ml gr/ml =20710 Kg/m Kg/m 3
RESULTADOS. Para calcular la viscosidad de los diferentes líquidos utilizados se emplea la siguiente ecuación:
Tipos de aceite Aceite de cocina nuevo Aceite de cocina usado Aceite de motor
Tprueba 1
prueba 1
Tprueba 2
prueba 2
Tprueba3
prueba 3
11
125.95Kg/m2s 29
77.50 Kg/m2s
48
32.997 Kg/m2s
10
138.682 Kg/m 2s
29
87.318 Kg/m2s
46
59.53 Kg/m2s
11
507.18 Kg/m 2s
29
193.74 Kg/m2s
52
93.412 Kg/m2s
nuevo De donde
viscosidad calculada.
ANALISIS DE RESULTADOS. Con base base a los los resulta resultados dos obten obtenido idoss se compro comprobó bó efect efectiva ivamen mente, te, que la la vari variac ació ión n de temp temper erat atur uraa (expre (expresi sión ón de la ener energí gíaa térmi térmica ca)) afec afecta ta la viscosidad de un líquido. En nuestra práctica, lo notamos como la facilidad con la que el balín atraviesa las capas del fluido en un rango de tiempo (expresado como velocidad) debido al aumento o disminución de energía cinética de los diferentes aceites utilizados. La velocidad con que se mueve la esfera en el líquido, resulta determinante para el posterior cálculo cálculo de la viscosidad. Por tanto, el error humano debe ser mínimo a la hora de tomar este dato. La velocidad con que se mueve la esfera dentro del del líquido, es una expresión de que tan tan fuerte son ala fuerzas intermoleculares (fuerzas de cohesión). Con Con base en esto se infiere que la viscosidad de un líquido depende más de sus fuerzas de cohesión que de su densidad.
CONCLUSIÓN. La viscosidad de un líquido es afectada por la variación de temperatura, y no ogra recuperar su valor inicial. inicial. De algún algún modo las fuerzas intermoleculares de un líquido líquido viscos viscoso o se ven afectada afectadass por los cambios cambios de temperat temperatura ura y no logran logran recup recupera erarse rse o la energ energía ía cinéti cinética ca que se le induc inducee a las molécul moléculas as permanece en ellas.
La masa de dos líquidos líquidos viscos viscosos os puede puede ocupar ocupar el mismo mismo volumen volumen en el espacio, espacio, pero no por esto la naturaleza naturaleza de sus fuerzas de adhesión adhesión y cohesión cohesión será la misma.
CUESTIONARIO. 1. Explique cómo influye la temperatura en la viscosidad de un líquido. líquido. La variación de la temperatura (expresión de la cantidad de energía térmica involucrada) afecta la viscosidad de un un líquido líquido así: Si la temp temper erat atur uraa aume aument nta, a, la visc viscos osid idad ad de un líqu líquid ido o dism dismin inuy uyee (aumenta la fluidez).
Ψ
Si la tempe temperat ratura ura disminu disminuye, ye, la viscosi viscosidad dad de un líquid líquido o (disminuye la fluidez).
Ψ
aument aumentaa
2. Desc Descri riba ba las las prop propie ieda dade dess físi física cass y quím químic icas as que que infl influy uyen en en en la la viscosidad de un líquido. Las propiedades de una sustancia dependen de la naturaleza de la sustancia, esto esto incluy incluyee sus compon component entes; es; sus fuerza fuerzass intermo intermolec lecula ulares res y la energí energíaa ciné cinéti tica ca.. Si las las prop propie ieda dade dess de una una sust sustan anci ciaa depe depend nden en de sus sus fuer fuerza zass interm intermole olecul culare aress y de la cantid cantidad ad de energí energíaa cinéti cinética ca de sus molécul moléculas, as, entonces entonces su viscosida viscosidad d depende depende mayormente de éstas y de las variacione variacioness de la prim primer eraa depe depend nder eráá la vari variac ació ión n de la segu segund nda. a. La dens densid idad ad está está determinada por el volumen que ocupa cierta cantidad de una sustancia y el volumen está determinado por las fuerzas intermoleculares. Así, que después de todo, todo, la viscosi viscosidad dad o la fluidez fluidez de un líquido líquido depende depende práctic prácticament amentee de sus fuerzas fuerzas intermolecul intermoleculares ares propias, propias, de la energía cinética cinética que poseen poseen sus moléculas y de las condiciones del entorno.
3. ¿Que le pasa a una célula célula si se aumenta o disminuye la viscosidad de su líquido interno?
Los procesos procesos fisiológic fisiológicos os de cada célula célula se verían afectado afectados. s. Esto se daría debido a que si la viscosidad del líquido líquido celular aumentara, el transporte transporte de sustancias a través de las membranas se vería ralentizado, y si la viscosidad viscosidad del líquido disminuyera, el transporte se vería acelerado. Esto traería una serie de consecuencias determinadas determinadas que podrían trastornar o no el funcionamiento de la célula y consecuentemente comprometen las funciones vitales de un organismo.
4. ¿Q ¿Qué ué ocu ocurr rree en un un orga organi nism smoo si si se au aume menta nta o se se dism dismin inuy uyee la la viscosidad de la sangre? Se puede puede acele acelerar rar o ralent ralentiza izarr el flujo flujo sangu sanguíne íneo. o. Lo que que básic básicame amente nte afect afectar aría ía el tran transp sport ortee simu simult ltán áneo eo O 2 —CO —CO2. Apart partee de eso eso, si el fluj flujo o aumentara 8 disminución de la viscosidad), el organismo podría llegar a sufrir hemorragia. En su defecto, si el flujo disminuye (aumentará la viscosidad), el corazón corazón debería esforzarse esforzarse más y el oxigeno no llegaría llegaría a las células células con la misma rapidez, lo que disminuiría su metabolismo o le podría generar pérdida parcial de las funciones funciones vitales, perdida del conocimiento o muerte celular.
5. ¿Qué relación existe entre la densidad de un fluido y su viscosidad? Amba Ambass depe depend nden en componentes.
tota totalm lmen ente te de las las fuer fuerza zass inte interm rmol olec ecul ular ares es de sus sus
Por otro lado, lado, la viscosidad viscosidad de un fluido disminuy disminuyee con la reducción reducción de la densidad que tiene lugar al aumentar la temperatura. En un fluido menos denso hay menos moléculas por unidad de volumen que puedan transferir impulso desde la capa en movimiento hasta la capa estacionaria. Esto, a su vez, afecta a la velocidad de las distintas capas.
BIBLIOGRAFÍA. W.S SEESE; SEESE; W. DAUB. DAUB. Químic Química. a. Quinta Quinta editio edition. n. Harvey Harvey,, Mudd Mudd Colleg College. e. Prentice hall. 1990. PP. 308.
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