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“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”

LABORATORIO N° 01

DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO UTILIZANDO EL METODO DE STOKES

ALUMNOS:

REINOSO NUÑEZ, Edilberto Reynaldo 1220479

ZARZOSA ORTIZ, Jeanfranco Jordano 1220478

FECHA DE REALIZACION DEL LABORATORIO

Viernes 26 de setiembre de 2014




LIMA 2014
RESUMEN
En estelaboratorio se ha tratado de encontrar la viscosidad del agua, utilizando para ello el método de Stokes que consiste en determinar la viscosidad mediante la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos muy pequeños moviéndose en un fluido viscoso constante. Para ello se realizó la caída libre de cinco esferas diferentes en un tubo lleno de agua de aproxidamente2 metros, se midió los tiemposen los que las esferas recorren el tubo desde la boca del tubo hasta la mitad del mismo y luego desde la mitad hasta la base del tubo. Estos resultados fueron necesarios para hallar la velocidad experimental de cada esfera, por último se corrigió la velocidad obtenida y se halla la viscosidad.
INTRODUCCION
El objetivo de este experimento es utilizar el método de Stokes para determinar laviscosidad del agua, para ello se buscan los tiempos aproximados de caída libre de las esferas entre determinadas distancias. El método de Stokes sirve para hallar la viscosidad de un fluido este hecho es importante para determinar la viscosidad aproximada de un fluido con impurezas, esto es aplicable a los procesos de sedimentación por gravedad de pequeñas partículas y organismos en medioacuáticos. En el laboratorio queremos confirmar la eficiencia del método de Stokes, comparando la viscosidad de referencia habitual del agua que es 1002 µPa·s con la viscosidad obtenida después de aplicar las formulas características del método de Stokes.
MARCO TEORICO
La Ley de Stokes
Se refiere a la fuerza de fricción experimental por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscosoen un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1891 por Goerge Gabriel Stokes tras resolver un caso particular de las ecuaciones de Navier Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas
La ley de Stokes puede escribirse como:

Donde R es el radio de la esfera, v su velocidad y n la viscosidaddel fluido.
La condición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capalímite adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

Dónde:
Vs es la velocidad de caída de laspartículas (velocidad límite)
G es la aceleración de la gravedad
es la densidad de las partículas
es la densidad del fluido
N es la viscosidad del fluido
R es el radio equivalente de la partícula


LA VISCOSIDAD:
LA VISCOSIDAD ES LA FRICCION EN LA DIFERENCIAS CAPAS DE UN FLUIDOS.
UN FLUIDO ES VISCOSO CUANDO SU ENERGIA MECANICA, ES DECIR LA ENERGIA DEL FLUIDO NO SE MANTIENE CONSTANTE, ELFLUIDO NO ES VISCOSO CUANDO SE MANTIENE CONSTANTE ES DECIR NO PIERDE ENERGIA
LA LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD:
CUANDO APLICAMOS UNA FUERZA CORTANTE ES DECIR UNA FUERZA SOBRE UNA AREA ES IGUAL A LA VELOCIDAD DE FLUIDO POR LA VELOCIDAD PARTIDO POR LA ALTURA.
µ= VISCOSIDAD ABSOLUTA DEL FLUIDO

INSTRUMENTOS Y MATERIALES UTILIZADOS :



Esferas...