practica

Dependencia de la Viscosidad con la Concentración de Un Líquido Newtoniano. Modelamiento Matemático



FUNDAMENTO:

La viscosidad de los fluidos newtonianos depende de la temperatura y concentración del fluido, en esta oportunidad se evaluará la dependencia de la viscosidad con a concentración y se relacionará ese comportamiento por medio del modelo matemático más apropiado. La viscosidadde los fluidos newtonianos, varían con la concentración de la siguiente forma:
A medida que aumenta la concentración de sólidos la viscosidad aumenta.
Existen numerosos modelos matemáticos que relacionan la dependencia de la viscosidad con la concentración entre los cuales tenemos los siguientes:
A. Modelos Exponenciales:
1. Exponencial Tipo Arrhenius
2. Exponencial Simple:
B. ModeloPotencial
3. Potencial Simple :
Para elegir el modelo matemático más apropiado, se hace uso de un análisis estadístico, teniendo e cuenta el coeficiente de correlación R2. En todos los casos primero se linealizan las ecuaciones haciendo uso de las propiedades de los logaritmos.
Luego de linealizar y graficar viscosidad dinámica en función de la concentración, los gráficos obtenidos presentan lasiguiente tendencia:
MODELO EXPONENCIAL DE ARRHENIUS

MODELO EXPONENCIAL SIMPLE

MODELO POTENCIAL

OBJETIVOS
Comprobar la dependencia de la viscosidad con la concentración en fluidos Newtonianos
Determinar el modelo matemático adecuado que correlacione mejor los resultados obtenidos.
MATERIALES
Viscosímetro
5 fiolas de 25 ml 5 Beaker de 100 ml
3 pipetas de 10 ml
Termómetro
BalanzaAnalítica
Baño termostático
Cronómetro
Leche Evaporada Descremada


PROCEDIMIENTO

C. DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA DEL % DE SÓLIDOS TOTALES

1. Preparan 50 ml de las muestras según las concentraciones indicadas.
2. Introducir la muestra en el viscosímetro por el tubo de mayor diámetro.
3. Fijar el viscosímetro en posición vertical usando soporte universal
4. Absorber la muestrapor el tubo de menor diámetro usando una bombilla de succión, hasta alcanzar una distancia aproximada de un dedo por encima del bulbo superior
5. Mantener la temperatura del viscosímetro constante, para lo cual se hace uso de un baño termostático. La temperatura debe ser de 20 °C.
6. Medir con un cronómetro el tiempo de escurrimiento, es decir el tiempo que demora el fluido para pasar a través delas marcas superior e inferior de los bulbos.
7. Lavar el viscosímetro y repetir los pasos anteriores para las concentraciones restantes.
8. Determinar las viscosidades cinemáticas y dinámica y llenar el cuadro adjunto.

D. DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA DEL % DE GRASA

1. Preparan 50 ml de las muestras según las concentraciones indicadas. Haciendo uso de matrices

LF
LD
LEP
T
ST
X37.0
27.9
12
G
Y
1.25
26.8


1
1
1


2. Introducir la muestra en el viscosímetro por el tubo de mayor diámetro.
3. Fijar el viscosímetro en posición vertical usando soporte universal
4. Absorber la muestra por el tubo de menor diámetro usando una bombilla de succión, hasta alcanzar una distancia aproximada de un dedo por encima del bulbo superior
5. Mantener la temperatura delviscosímetro constante, para lo cual se hace uso de un baño termostático. La temperatura debe ser de 20 °C.
6. Medir con un cronómetro el tiempo de escurrimiento, es decir el tiempo que demora el fluido para pasar a través de las marcas superior e inferior de los bulbos.
7. Lavar el viscosímetro y repetir los pasos anteriores para las concentraciones restantes.
8. Determinar las viscosidadescinemáticas y dinámica y llenar el cuadro adjunto.
ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

A. DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA DEL % DE SÓLIDOS TOTALES

CONCENTRACIÓN
%
Leche evaporada (g)
Agua (g)
Densidad (g/ml)
Tiempo (segundos)
Viscosidad cinemática (cstokes)
Viscosidad Dinámica (centipoises)
24
40
0
1.05
97
9.675
10.159
21
35
5
1.04
71
7.082
7.365
18
30
10
1.035
118...