Viscosidad

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR.

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMATICAS.
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA.





TERCER AÑO. PARALELO: SEGUNDO.






Fisicoquímica.
VISCOSIDAD.







Alumno: Burbano Morillo Darío Javier.
Día: Jueves de 13H00 a 15H00
Semana: Segunda.










2008-02-07
















Resumen.

Seestudió la variación de la viscosidad de una mezcla en función de la temperatura y se estimó la energía de activación de esta. Para esto se procedió a determinar la viscosidad por medio del viscosímetro de Ostwald, se tomo dos fluidos líquidos uno de referencia (agua) y una solución problema (gasolina Extra) se determinó el tiempo de fluidez de ambas soluciones. Al final se obtuvoexperimentalmente la viscosidad de la solución problema y se logró comparar el comportamiento de la viscosidad de las soluciones.
El viscosímetro de Ostwald es un buen método de la medición de la viscosidad que nos da resultados en unidades científicas.


DESCRIPTORES: VISCOSIDAD / ENERGIA DE ACTIVACIÓN /
VISCOSIMETRO / TEMPERATURA.VISCOSIDAD.

1. OBJETIVOS.

Estudiar la variación de la viscosidad de una mezcla función de la temperatura.
Estimar la energía de activación de la mezcla.

2. TEORÍA.

2.1 Ley de Newton de la viscosidad.

“Consideremos un fluido (líquido o gas) contenido entre dos grandes laminas planas y paralelas de área A, separadas entre sí por una distancia muy pequeña. Y supongamos que elsistema esta inicialmente estamos en reposo, pero que al cabo, del tiempo t= 0, la lamina inferior se pone en movimiento en la dirección del eje x, con una velocidad constante v. A medida que transcurre el tiempo, el fluido ganó cantidad de movimiento y finalmente se establece el perfil de velocidad en régimen estacionario, una vez alcanzado dicho estado estacionario de movimiento, es preciso aplicaruna fuerza constante F para conservar el movimiento de la lámina inferior. Esta fuerza viene dada por la siguiente expresión:
F/A=µv/y
ecuación 2.1-1
Es decir, que la fuerza por unidad de área es proporcional a la disminución de la velocidad y. La constante de proporcionalidad µ la denominamos viscosidad del fluido.
Para la posterior utilización de la ecuación 2.1-1 es convenienteexpresarla en forma más explicita. El esfuerzo cortante que se ejerce en la dirección x, sobre el fluido situada a una distancia constante y por el fluido existente en la región donde y es menor, se designa por τyx y la componente de x del vector de velocidad del fluido.
Téngase en cuenta que la vx no es igual a dv/dx. De acuerdo con estos símbolos la ecuación 2.1-1 queda de la siguiente forma:τ_yx=-µ(dv_x)/dy
ecuación 2.1-2
Es decir que la fuerza de la cizalla por unidad de área es proporcional al gradiente negativo de la velocidad local. Esto es la ley de Newton de la Viscosidad, y los fluidos que la cumplen se denominan newtonianos.” (1)

2.2 Concepto de viscosidad (η).

Es una propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. La fuerzacon la que una capa de un fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de un fluido determina su viscosidad. Es importante tomar en cuenta que esta propiedad depende de la temperatura, la composición y la presión de un fluido.

2.3 Fluidez (φ).

Propiedad de los cuerpos cuyas moléculas tienen entre si poca coherencia, y toman siempre la forma dentro del recipiente que estáncontenidos. La fluidez es el inverso de la viscosidad. La viscosidad por sí misma no es aditiva, pero la fluidez si lo es.
φ=1/η
ecuación 2.3-1

2.4 Energía de activación y ecuación de Andrade.

2.4.1 Energía de activación.

Energía de activación, energía mínima que deben poseer las entidades químicas (átomos, moléculas, iones o radicales) para producir una reacción química. La...