Informe de laboratorio sobre viscosidad

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL


LABORATORIO DE PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y DE TRANSPORTE

VISCOSIDAD

1. OBJETIVOS

* Obtener la relación viscosidad - temperatura para cada aceite.

* Obtener la relación densidad - temperatura para cada aceite.

* Calcular las constantes a y b en laecuación logµ= a+b/T.

* Determinar la viscosidad en centistokes y centipoises a diferentes temperaturas.

* Calcular el índice de viscosidad mediante el uso de las tabas correspondientes y confrontar el cálculo anteriormente en el nomograma que corresponda.

2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El procedimiento experimental a seguir en el laboratorio es el siguiente:

a) Viscosidad:b. Gravedad especifica:

3. MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO

MATERIALES Y EQUIPOS

Para la práctica en el laboratorio se necesitara el siguiente material:

* Viscosímetro Saybolt con un baño interno de aceite controlado termostáticamente.
* Orificios universales y furol.
* Cronómetro.
* Hidrómetro.
* Termómetro.

El esquema del equipo empleado se puede observaren la figura 2.

Figura 2. Equipo utilizado en la práctica de laboratorio.

4. TABLAS DE DATOS.

Las mediciones realizadas en el laboratorio se obtuvieron datos de viscosidad y de densidad para cada uno de los aceites a diferentes temperaturas, a continuación se presentan los datos obtenidos en el laboratorio.
VISCOSIDAD SAYBOLT |
SAE 50 | SAE 25W50 | SAE 10W30 |
T (ºC) | SSF | SSU| T (ºC) | SSF | SSU | T (ºC) | SSF | SSU |
40 | 89,16 | | 40 | 90,34 | | 40 | 39,27 | 352,13 |
60 | 34,64 | | 60 | 36,20 | | 60 | 19,81 | 147,98 |
100 | | 80,16 | 100 | | 86,16 | 100 | | 59,30 |
Tabla 1. Datos de segundos Saybolt Universal y Furol recolectados en el laboratorio.

| DENSIDADES (g/cm3) |
T (C) | SAE 50 | SAE 10W-30 | SAE25W-50 |
20 | 0,883 | 0,873 | 0,891 |30 | 0,874 | 0,867 | 0,886 |
43 | 0,866 | 0,859 | 0,878 |
60 | 0,862 | 0,853 | 0,870 |
Tabla 2. Datos de densidad recolectados en el laboratorio, a diferentes temperaturas.

Debido a que se utilizaron dos tipos de orificio en las pruebas de medición de la viscosidad de los aceites, es necesario convertir todas las mediciones a la misma escala, en este caso se usara la escala SegundosSaybolt Universal: esto se realiza mediante el uso de un nomograma para la conversión de viscosidades, trazando una línea horizontal sobre el dato que se tiene en la escala en la que se midieron los datos (Segundos Saybolt Furol), y leyendo el valor en la escala SSU, los resultados de estas conversiones se muestran a continuación.

| | SAE 50 | SAE 25W50 | SAE 10W30 |
T (ºC) | T (ºF) | SSU | SSU| SSU |
40 | 104 | 760 | 895 | 352,13 |
60 | 140 | 319 | 339 | 147,98 |
100 | 212 | 80,16 | 86,16 | 59,3 |
Tabla 3. Datos de viscosidad en Segundos Saybolt Universal.

5. MUESTRA DE CÁLCULOS.

Por otro lado, se graficaron las densidades que fueron medidas en el laboratorio en función de la temperatura, de esto se obtuvo el grafico A, del cual se pudieron obtener unas ecuacionesproducto de regresiones que se le hicieron a los diferentes conjuntos de datos (para cada aceite), con estas ecuaciones se calcularon las densidades a 20, 40 y 60ºC, el cálculo se realizo como se muestra más adelante y los resultados obtenidos fueron organizados en la tabla 4. Para el dato de 40ºC para el aceite SAE 50:

Luego de graficar y realizar la regresión se obtuvo:

ρ =-0,0005 T(ºC)+ 0,891ρ = -0,0005 (40ºC) + 0,891
ρ = -0,0005 (40ºC) + 0,891
ρ =0.871 g/cm3

T (C) | SAE 50 | SAE 10W-30 | SAE 25W-50 |
40 | 0,870 | 0,862 | 0,880 |
60 | 0,860 | 0,852 | 0,870 |
100 | 0,839 | 0,832 | 0,848 |
Tabla 4. Valores de densidad extrapolados a partir de las linealizaciones.

Tabla 5. Formulas para la conversión de viscosidad cinemática.

A continuación se calculo la...