Densimetro
1. OBJETIVO
Determinar la viscosidad de un líquido por comparación con otro conocido usando el viscosímetro de ostwald a temperatura constante.
2. MATERIALES:
01Viscisimetro de ostwald
01 cronometro
01 vaso pírex graduado
01 termómetro
01 soporte universal
01pinzas de agarradera
3. FUNDAMENTO TEÓRICO:
La viscosidad es la propiedad de un fluido, que semanifiesta por la resistencia que presenta al desplazamiento debido a la fricción interna que existe entre las capas de un fluido.
Los gases y los líquidos en movimiento tienen esta propiedad.
A causa de la viscosidad es necesario ejercer una fuerza tangencial (F) para obligar a una capa a deslizarse sobre otra.
La fuerza tangencial (F) por unidad de are (A) de una capa se denomina esfuerzo()cuya unidad es N/m2 (pascal).
La relación entre el esfuerzo σ= FA y la ∆V∆Yes directamente proporcional, de modo que
FA = η ∆V∆Y (1)
El coeficiente de proporcionalidad η (eta) se denomina viscosidad
La unidad en el S.I es N-Sm2.Otra unidad se denomina: Poise=1p=100cp (centipoise)
La viscosidad de un fluido depende de la temperatura .En los líquidosdisminuye al aumentar la
η =AeBRT (2)
Donde A ,B y R son constantes y T la temperatura
Tabla 01.variacion de la viscosidad del agua con la temperatura
T(°C) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
η | 1.792 | 1.0050 | 0.6560 | 0.4689 | 0.3565 |
Usando un papel semilogaritmico podemos linealizar la grafica yobtener la constante A ,B y R tomando Ln a ambos lados de la ecuación (2),obtenemos.
Ln η= LnA +BRT (3)
LEY DE POISEULLE
Esta ley se aplica a tubos de sección transversal circular. El médico francés Jean Louis Marie Poiseulle en su afán de estudiar el flujo de la sangre en las arterias llega a formular en1846 la ley que lleva su nombre ,que dice :”El caudal/Q)a través de un tubo de sección transversal circular es proporcional a la diferencia de presión (∆ P=P2- P1 ) entre los extremos del tubo así como a la cuarta potencia del radio (R),siendo inversamente proporcional a la viscosidad (η)y la longitud (L) del tubo está dada por :
Q=πR4(P2- P1) 6ηL (4)
El caudal se define como la rapidez con que fluye u volumenarbitrario (V) del fluido en un intervalo de tiempo (t), cuya unidad es m3/s
Q=Vt
Determinación de la viscosidad de u liquido por comparación
Igualando las expresiones 4y5
η= πR4(P2- P1)t 8vL
Para calcular η usando (6), reemplazar los datos para todos los líquidos: uno de viscosidad conocida (η1 =agua) y el otro de viscosidad desconocida (η2 =liquido). Seconsidera igual volumen y radio. La caída de presión (P2- P1 )proporcional a la densidad(ρ ) del liquido. Obtenemos la siguiente expresión:
η1 η2 =ρ1t1ρ2t2
Donde: η1 : viscosidad del agua
η2: viscosidad del liquido desconocido
ρ 1: densidad del agua
ρ 2: densidad del liquido desconocido
T1 yT2 : tiempos para cada liquido
En loslíquidos poco viscosos se utiliza el viscosímetro de ostwald
VISCOSÍMETRO DE OSTWALD
Consiste de un tubo en forma de U una de cuyas ramas posee en su parte superior un bulbo A con do señales “a”y”b” .Por debajo de este ensanchamiento se prolonga un tubo en forma de capilar “B”y luego se ensancha de nuevo formando en la otra rama el depósito esférico “C”en el cual se llena el liquido cuyaviscosidad se quiere determinar (véase figura).Una vez “C” está lleno de liquido, se presiona a este insuflando aire
Por la boca de dicha rama, mediante una pera de goma, hasta hacer subir la superficie del liquido por la otra rama estrecha a la señal “A” .entonces el viscosímetro se destapa la rama ancha y mediante un cronometro se anota el tiempo que tarda el menisco del liquido para pasar de...
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