Practicas de laboratorio integral

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍAS QUÍMICA Y BIOQUÍMICA
INGENIERÍA QUÍMICA

MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO INTEGRAL I

ELABORADO POR: Dr. Felipe Samuel Hernández Rodarte Dr. Joaquín Pinto Espinoza Dr. Carlos Francisco Cruz Fierro Ing. Alfredo Lozano Muñoz

Año 2011

Laboratorio Integral I

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ÍNDICE DE CONTENIDO

Página Fundamentación yjustificación Práctica 1 Viscosímetros capilares Práctica 2 Viscosímetros rotacionales Práctica 3 Número de Reynolds Práctica 4 Conductividad térmica Práctica 5 Conducción transitoria en cilindros Práctica 6 Coeficiente de transferencia de calor por convección natural Práctica 7 Coeficiente de difusión en fase gaseosa Práctica 8 Coeficiente de difusión efectiva en un gel Práctica 9 Transferencia demasa por convección forzada Práctica 10 Pérdida de carga en tuberías Práctica 11 Curva característica de una bomba Práctica 12 Expansión en lecho fluidizado Práctica 13 Mezclado de sólidos Práctica 14 Eficiencia de un filtro prensa Práctica 15 Eficiencia de un filtro centrífugo Referencias bibliográficas 5 6 12 19 25 32 37 44 48 54 59 63 68 72 77 82 86

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Página 2ÍNDICE DE FIGURAS

Página Figura 1.1 Diferentes modelos de viscosímetros Oswald Figura 1.2 Viscosímetro Cannon-Fenske Figura 2.1 Viscosímetro Brookfield digital Figura 2.2 Viscosímetro Stormer Figura 3.1 Unidad experimental de Número de Reynolds Figura 4.1 Transferencia de calor por conducción Figura 4.2 Esquema de la unidad experimental para medir la conductividad térmica Figura 11.1 Carcasa eimpelente de una bomba centrífuga 64 9 9 15 15 22 27 30

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ÍNDICE DE TABLAS

Página Tabla 2.1 Factores de conversión del viscosímetro de Brookfield Tabla 4.1 Coeficientes λ para distintos materiales Tabla 14.1 Peso promedio de los tres tipos de lodo más comunes. 14 27 77

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FUNDAMENTACIÓN Y JUSTIFICACIÓN
El presente manualapoya enriqueciendo el conocimiento teórico adquirido en las materias de Fenómenos de Transporte I, Fenómenos de Transporte II y Operaciones Unitarias I. El manual cubre los temas siguientes:     Transferencia de momentum Transferencia de calor Transferencia de masa Operaciones unitarias mecánicas

El presente manual ayuda en la comprensión práctica de los objetivos de las materias queapoya, permite visualizar el tiempo en cual ocurren los cambios de transferencia de momentum, calor y masa. Algunos fenómenos no son tan evidentes para los alumnos y la realización de las prácticas les permiten entender con más claridad lo que ocurre en las operaciones de procesos, por otro lado la obtención de datos de forma experimental permite a los alumnos detectar como es que se genera el errorentre la parte teórica y la parte práctica, permitiendo reconocer que además de los fenómenos estudiados ocurren otros que no son analizados por falta de instrumentación en los experimentos.

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PRÁCTICA 1

VISCOSÍMETROS CAPILARES DE OSWALD YCANNON-FENSKE

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OBJETIVO GENERAL:
Determinar la viscosidad de fluidos newtonianos empleando los viscosímetros capilares Oswald y Cannon-Fenske.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
   Conocer el funcionamiento de los viscosímetros Oswald y Cannon Fenske. Operar los viscosímetros para determinar la viscosidad de fluidos comunes con viscosidad conocida. Realizar los cálculospertinentes para reportar los resultados en las unidades solicitadas.

ANTECEDENTES:
Se define fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de éste, no habrá deformación. Los fluidos pueden clasificarse de manera general de acuerdo con la relación entre el esfuerzo de corte aplicado y la relación de deformación. La...