Ensayo de Viscosidad

CALIBRACIÓN DEL VISCOSIMETRO THOMAS STORMER

Facultad de Ingeniería,
Universidad del Valle, Cali, Colombia
Junio de 2013
Objetivo General
 Hallar experimentalmente la viscosidad de un aceite determinado a través de la comparación de resultados obtenidos
empleando diferentes viscosímetros.
Objetivos Específicos
 Familiarizar al estudiante con el uso del viscosímetro de Thomas Stormer ycon el viscosímetro electrónico.
 Por medio de curvas de calibración hallar la viscosidad de un aceite determinado empleando los registros de tiempo
del viscosímetro de Thomas Stormer.
 Medir
la
viscosidad
de
un
aceite
determinado
empleando
el
viscosímetro
electrónico.

Introducción
El viscosímetro giratorio de Stormer se caracteriza
por una estructura compuesta de un conjuntode
cilindros, dos de ellos estáticos en donde se
contiene el fluido más un cilindro interno que se
hace girar mediante un mecanismo accionado por
una pesa. El tiempo que demora el viscosímetro
en dar 100 revoluciones se relaciona con la
viscosidad del fluido. Partiendo de esto, la presente
práctica pretende dar un acercamiento al uso del
viscosímetro de Thomas Stormer para la
determinaciónde la viscosidad absoluta de un
fluido determinado a partir del uso de curvas de
calibración. Además de esto se medirá la viscosidad
el mismo aceite empleando el viscosímetro
electrónico de Brookflied. A partir del contraste de
los resultados obtenidos se pretende evaluar que
tan parecidos o que tan diferentes son los
resultados obtenidos empleando los diferentes
viscosímetros.

Esto seobserva de acuerdo con la ley de Newton
de la viscosidad, el esfuerzo cortante (τ) que se
genera tiene una relación lineal con el gradiente de
la velocidad, donde la viscosidad dinámica (μ)
representa la pendiente

[Ec. 1]
Al graficar τ vs

se puede observar una línea

recta. Los fluidos en los que se cumple esta relación
se denominan Fluidos Newtonianos. Cuando esta
relación no eslineal, la viscosidad tendrá definido
un valor de acuerdo al esfuerzo cortante, igual a la
pendiente de la curva en ese punto. A ese tipo de
fluidos se les conoce como Fluidos No
Newtonianos. (Figura 2)

Marco teórico
Viscosidad
En los fluidos se genera fricción entre las partículas
dando lugar a los efectos de fricción (viscosos) con
las paredes de los conductos por donde fluye.
En lafigura 1 se muestran dos placas planas
paralelas separadas por una muy
pequeña
distancia h, el movimiento relativo produce en el
fluido el gradiente lineal de velocidad dv/dy. La
velocidad disminuye desde su máximo valor en la
superficie en contacto con la placa en movimiento,
hasta cero (para fluido en contacto con la placa
estática) por la condición de no deslizamiento.

Figura 1:Fuerzas que interactúan en un fluido

Figura 2: Fluidos Newtonianos y no Newtonianos

En los líquidos la viscosidad disminuye con la
temperatura, ya que la distancia intermolecular
promedio se incrementa ocasionando que la
transferencia de momentum disminuya.
Medición de la viscosidad
Un viscómetro (denominado también viscosímetro)
es un instrumento empleado para medir la
viscosidad yalgunos otros parámetros de flujo de
un fluido. Los viscosímetros son básicamente de
dos tipos: giratorios y de tubo capilar. Entre los
viscosímetros giratorios se encuentra el
viscosímetro de Brookflied y el de Stormer.

A causa de la variación de la viscosidad con la
temperatura en estos viscosímetros los recipientes
que contienen los líquidos deben estar sumergidos
en baños de temperaturaconstante y además
están provistos de termómetros para tomar las
temperaturas a las cuales se efectúan las
mediciones de la viscosidad.

Curvas de calibración
Son resultado de construir gráficas t vs μ para
diferentes pesos. El tiempo t empleado es obtenido
a partir de mediciones realizadas con un
viscosímetro de Thomas Stormer. La pendiente de
cada recta corresponde a
que es la...