Practica 2 Fluidos

Introducción

En la actualidad los fluidos representan una parte muy importante en la ciencia, gracias a los conocimientos sobre estos se pueden desarrollar procesos que sin los mismos serían imposibles de lograr. Los fluidos tienen propiedades como la viscosidad y capilaridad que diariamente sirven como soporte de leyes física y químicas importantes en el sector industrial.
Es por esta razónque se hace necesario el estudio de estas propiedades, porque realizan aportes significativos a todas las áreas del saber. Por ejemplo no se puede descartar la gran importancia que tienen los lubricantes en la mecánica, siendo la viscosidad una de sus principales características. También es importante mencionar la importancia de la capilaridad pues representan la base de los sistemas de riego enlos cultivos.
Durante el siguiente reporte hablaremos sobre la viscosidad, tipos de viscosidad, como calcularla, la capilaridad y la tensión superficial. Apoyaremos la parte teórica con un ejemplo práctico sobre estos dos temas donde se observara lo expuesto en el marco teórico.
El fin de este trabajo es comprender de forma más concisa cómo se manifiestan estas propiedades físicamente y un mayordominio de las mismas.


Objetivos específicos

Determinar la viscosidad de varios fluidos a presión atmosférica y temperatura ambiente, utilizando el viscosímetro de esfera descendente.
Determinar la capacidad producida por varios líquidos en tubos capilares de varios tamaños, a una presión atmosférica determinada y temperatura determinada.
Marco Teórico
La viscosidad
Se habla de viscosidad parahacer referencia a la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Se trata de una propiedad caracterizada por la resistencia a fluir que se genera por el rozamiento entre las moléculas.
Dado que todos los fluidos conocidos presentan algún nivel de viscosidad, el hipotético fluido sin viscosidad (es decir, con viscosidad nula) se conoce como fluido ideal.
A medida que aumenta latemperatura, la viscosidad disminuye en los líquidos, sin embargo en los gases aumenta. También depende la composición y la presión del fluido.
La viscosidad puede clasificarse en dos tipos: viscosidad dinámica y viscosidad cinemática. Según la ley de viscosidad de Newton, la viscosidad dinámica se puede determinar por la siguiente fórmula:
Donde:
μ: viscosidad.
τ: esfuerzo cortante
dv/dy: velocidad decizalla o de cizallamiento.

Ley de Stokes
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en un fluido viscoso. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stoke. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscosodebido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

Donde:
Vs es la velocidad de caída de las partículas (velocidad límite)
g es la aceleración de la gravedad
ρp es la densidad de las partículas
ρf es la densidad del fluido
η es la viscosidad del fluido
r es el radio equivalente de lapartícula
Capilaridad
La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial la cual, a su vez, depende de la cohesión o fuerza intermolecular del líquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.
Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular o cohesión intermolecular entre sus moléculas es menor que laadhesión del líquido con el material del tubo; es decir, es un líquido que moja. El líquido sigue subiendo hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas...