Viscosidad

FÍSICA GENERAL CIENCIAS NATURALES. AÑO 2008 PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 4 DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO OBJETIVO Determinación del coeficiente de viscosidad de la glicerinaempleando el viscosímetro de Stokes. INSTRUMENTAL Cronometro, tornillo micrométrico, glicerina, esferitas de acero y viscosímetro de Stokes. TEORIA: Si un cuerpo cae a través de un fluido viscoso poracción de la gravedad, las fuerzas que actúan sobre el son: el peso del cuerpo, el empuje y la fuerza viscosa, siendo estas ultimas de sentido contrario al peso. El movimiento es uniformementeacelerado hasta que se llega a un estado de equilibrio dinámico, alcanzando la velocidad un valor constante estacionario vo. La condición de equilibrio es: f a + E = mg , donde fa es la fuerza viscosa o dearrastre y E el empuje. Stokes demostró que para una esfera de radio r que se mueve lentamente en un fluido cuyo coeficiente de viscosidad es η, la fuerza de arrastre es, f a = 6πηrvo , Si la densidaddel líquido es ρ, el empuje E esta dado por: 4 E = πr 3 ρg . 3 Reemplazando estas expresiones en la ecuación de equilibrio obtenemos,
6πηrvo + 4 4 ρgπr 3 = ρ1 gπr 3 , 3 3

h R

donde ρ1 es ladensidad de la esfera. Resulta, entonces para vo la siguiente expresión:

vo =

2 r2g ( ρ1 − ρ o ) 9 η

En el práctico se dejan caer una serie de esferitas dentro de una probeta graduada alta yancha que contiene glicerina. Se deberán conocer: el peso de las esferitas, así como su radio; la densidad del líquido viscoso y la velocidad estacionaria vo con que caen las esferitas. El coeficientede viscosidad absoluta de la glicerina se calcula mediante la formula: 2 η = 2 rvog ( ρ1 − ρo ) 9

METODO: 1- Determinar el diámetro de las esferitas con un tornillo micrométrico. 2- Determinar sifuera necesario la densidad, para ello se pesan un número conocido de esferitas y se divide el valor obtenido por el volumen correspondiente. 3- Registrar la temperatura T del líquido y calcular las...