Laboratorio de viscosidad

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INFORME LABORATORIO #1:
VISCOSIDAD – FLUIDOS NEWTONIANOS

Lab. Mecánica de fluidos

Profesora:
Andrea Mancera

Fecha:
12 Febrero

Medellín, Universidad Pontificia Bolivariana
2009
DATOS EXPERIMENTALES

1) Viscosímetro Oswald:
Agua: T=23°C
t1 | 29.06 s |
t2 | 28.98 s |
t3 | 28.92 s |
tprom | 28.99 s |
Etanol: T=23°C
t1 | 48.33 s |
t2 | 49.47 s |
t3 | 49.80 s |tprom | 49.20 s |

2) Picnómetro:

Vpicnómetro | 50 ml |
Wpicnómetro vacío | 27.0 g |
Agua:
Wpicnómetro + agua | 76.8 g |
Wagua | 49.8 g |

ρ=49.8 g50 ml=0.996 gml

Etanol:
Wpicnómetro + etanol | 67.2 g |
Wetanol | 40.2 g |

ρ=40.2 g50 ml=0.804 gml

Sacarosa:
Wpicnómetro + sacarosa | 83.7 g |
Wsacarosa | 56.7 g |

ρ=56.7 g50 ml=1.134 gml

Glicerina:
Wpicnómetro +glicerina | 83.9 g |
Wglicerina | 56.9 g |

ρ=56.9 g50 ml=1.138 gml

3) Copas Ford:
Glicerina:
* Copa #4: t= 11.56 s
No se puede usar esta copa

* Copa #2: t=26.91 s
No se puede usar esta copa

* Copa #0:
T | ν (centistokes) |
1´24´´08 | 7.46 |
1´21´´58 | 7.02 |
1´21´´15 | 6.93 |
νprom = 7.14 centistokes

Sacarosa:
* Copa #0:
T | ν (centistokes) |
1´04´´68 |3.77 |
1´04´´12 | 3.64 |
1´04´´43 | 3.70 |
νprom = 3.70 centistokes

MODELO DE CÁLCULO

1) Para el agua:
k=μt=0.01 cP28.99 s=3.45×10-4gcm.s2

Análisis de errores: Los cálculos de la viscosidad del agua se realizaron a partir de los tiempos que se midieron en el viscosímero de Oswald, que corresponden al tiempo en que el agua baja desde la primera hasta la segunda marca del instrumento.En estas medidas del tiempo hubo errores de tipo humano, al momento de iniciar y parar el cronómetro en el momento preciso en que el agua pasa por las marcas, y además debidos a la diferencia de los reflejos de las personas que efectuaron las medidas.

Para el etanol:
Temperatura (°C) | Viscosidad (cP) |
20 | 1.200 |
30 | 1.003 |
Tabla 1: Viscosidad del etanol (sacada del CRC Handbookof chemistry and physics).

Haciendo una interpolación de estos datos se obtiene que la viscosidad del etanol a 23°C es:
μT=1.1409 cP
Este es el valor que se va a utilizar como teórico.

El dato experimental obtenido fue:
μE=kt=3.45×10-4gcm.s249.20 s=0.017 P=1.7 cP

% Error=1.7-1.14091.1409*100=49%

Análisis de errores: El cálculo de la viscosidad del etanol se realizó utilizando elviscosímetro de Oswald. Las medidas que se pueden tomar en este instrumento no son las más exactas, porque son muy propensas a que se presenten errores de tipo humano al momento de iniciar y parar el cronómetro en el momento exacto en el que el fluido pasa por las marcas, y esto influye en que la medida tomada difiera de la viscosidad teórica. Además hay otro factor de error humano si se considera quelas tres medidas del tiempo fueron hechas por tres personas diferentes, con reflejos diferentes y por lo tanto se ve afectada la precisión. Otro posible error, un poco menos probable, es que a pesar del lavado que se efectuó el viscosímetro hubiera quedado con trazas de agua o de alguna otra sustancia que pudiera haber interferido en la toma de las medidas. Así mismo se debe tener en cuenta quela temperatura del fluido dentro del viscosímetro debe ser constante por lo que se debe evitar proporcionar calor a través del contacto por medio de las manos. Otra causa de erros importante es que la viscosidad teórica del etanol se calculó usando la k que se encontró en los cálculos del agua, por lo cual se presentó una propagación de los errores que se pudieron haber cometido en elprocedimiento efectuado para el agua.

Para la glicerina:
Temperatura (°C) | Viscosidad (cP) |
20 | 6.050 |
25 | 5.041 |

Haciendo una interpolación de estos datos se obtiene que la viscosidad de la glicerina a 24°C es:
μ=5.243 cP
Este es el valor que se va a usar como teórico.
El dato experimental fue obtenido como viscosidad cinemática, por lo cual hay que convertirlo a viscosidad:...
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