ANOVA

Propiedades de los Fluidos

Parte A: Viscosidad
Fluidos a Aceite SAE20W50 a 24,2 ºC
evaluar Glicerina a 24,0 ºC

ρ acero = 7850 kg/m3

Diámetros de los balines
Pulgadas Metros
1/16" 0,0015900
3/32" 0,0023800
1/8" 0,0031800
5/32" 0,0039700
ρ aceite (24,2 ºC) = 880 kg/m3
ρ glicerina (24,0 °C) = 1260 kg/m3






Cuadro 1. Tiempos de duración de losbalines en caer

Aceite SAE20W50 Glicerina
Diámetro de los balines (in) tiempos (s) Diámetro de los balines (in) tiempos (s)
Prueba1 Prueba2 t prom Prueba1 Prueba2 t prom
1/16" 9,3 9 9,15 1/16" 20,89 20,6 20,745
3/32" 4,06 4,06 4,06 3/32" 9,5 9,45 9,475
1/8" 2,57 2,51 2,54 1/8" 5,3 5,31 5,305
5/32" 1,55 1,55 1,55 5/32" 3,35 3,45 3,4

Parte B: Densidad

Masa de labotella sin agua (kg) 0,0308
Masa de la botella con agua (kg) 0,0823
Masa del agua (kg) 0,0515
Volumen de agua (m³) 0,0000045
Cuadro 2. Densidad del agua




Cuadro 3. Densidad del cilindro metálico

Masa del cilindro metálico (kg) 0,0389
Probeta vacía (kg) 0,0556
Probeta con agua (kg) 0,0601
Masa del agua (kg) 0,0045
Volumen del agua desplazada por el cilindro(m³) 4,37E-06Parte C: Capilaridad

Elemento Diámetro (mm) Ascenso Capilar h (mm)
Tubo 1 0,4 41
Tubo 2 0,8 30
Tubo 3 1,6 16
Cuadro 4. Ascenso capilar en tubos




Cuadro 5. Ascenso capilar en placas paralelas

Elemento Espesor (mm) Ascenso Capilar (mm)
Lámina verde 0,075 55
Lámina blanca 0,19 20
Lámina amarilla 0,5 11



Resultados
Parte A:
El objetivo de esta parte esdeterminar la viscosidad absoluta “µ”, así como también la viscosidad cinemática “ʋ” y el número de Reynolds de dos fluidos diferentes.
Para esta parte se trabajó con dos fluidos de diferente densidad, aceite SAE20W50 y glicerina. Debido a que estos fluidos son Newtonianos cumplen con la ley:
τ=μ du/dy
Para calcular la viscosidad cinemática “ʋ”, lo hacemos por medio de la siguiente fórmula:ʋ=(g*d^2)/18V ((ρ esfera)/(ρ fluido)-1) , donde:
g: gravedad de la Tierra
d: diámetro del balín
V: es la velocidad terminal del balín, la que calculamos por medio de la siguiente fórmula:
v=d/t , con:
d: distancia=20 cm,
t: tiempo promedio en recorrer la distancia “d”
Adicionalmente podemos calcular el número de Reynolds, mediante la siguiente fórmula:
Re= Vd/ʋ
Estoscálculos fueron realizados y tabulados en las siguientes tablas.

Aceite SAE20w50
Diámetro (m) Tiempo (s) Velocidad (m/s) Viscosidad(m²/s) Re
0,0015900 9,1500000 0,0218579 0,0004929 0,0705026
0,0023800 4,0600000 0,0492611 0,0004901 0,2392298
0,0031800 2,5400000 0,0787402 0,0005474 0,4574564
0,0039700 1,5500000 0,1290323 0,0005206 0,9839892
Viscosidad cinemática promedio (m²/s) 0,0005127Glicerina
Diametro (m) Tiempo (s) Velocidad (m/s) Viscosidad(m2/s) Re
0,0015900 20,7450000 0,0096409 0,0007475 0,0205081
0,0023800 9,4750000 0,0211082 0,0007649 0,0656770
0,0031800 5,3050000 0,0377003 0,0007646 0,1568017
0,0039700 3,4000000 0,0588235 0,0007637 0,3057738
Viscosidad cinemática promedio (m²/s) 0,0007602

Ahora podemos calcular fácilmente la viscosidadabsoluta:
μ=ʋ ρ , entonces:
La viscosidad absoluta del aceite: μ=5.127x〖10〗^(-4)*880=0.4512 N/s m²
La viscosidad absoluta de la glicerina: μ=7.602x〖10〗^(-4)*1260=0.958 N/s m²
Parte B:
El objetivo para esta parte es averiguar la densidad de un fluido líquido, en este caso el agua, y la densidad de un objeto sólido como lo fue el cilindro metálico.
Para la densidad del agua se tomaron medicionesde masa con ayuda de una balanza, tanto de la botella sin agua como de la botella con agua, esto para sacar por diferencia de pesos la cantidad de masa de agua que le cabe a la botella. Por otro lado se calculó el volumen del agua por medio de un mecanismo especial que tiene la botella en la tapa, la que nos permitía asegurarnos que el volumen de agua dentro de la botella era exactamente 50ml....