Fisicoquimica

LABORATORIO Nº2
“Viscosidad de líquidos”




2012
OBJETIVOS
* Determinar la densidad que puede presentar un objeto de acuerdo a las aplicaciones que nosotros hagamos.
* Observar la viscosidad de los líquidos presentes en el experimento.
* Poder determinar la viscosidad de diferentes líquidos.
* Saber diferenciar los resutados de las medidas de viscosidad cuando seencuentran a diferentes temperaturas.
PARTE TEORICA
Todo líquido real posee viscosidad, osea, la popiedad de ofrecer resistencia al desplazamiento de una parte del líquido con la reacción a otra.
Si se parte de la teoría cinética molecular, la cual considera al líquido como un conjunto de moléculas que vibran cerca de una posición de equilibrio, la misma que cambia de tiempo en tiempo; entonces es laresistencia interna o viscosidad puede explicarse como un intercambio y de las fuerzas de interacción molecular aparece la resistencia interna.
Veos un líquido homogéneo recluido entre dos superficies sólidas AA y BB de las cuales la inferior (BB) es inmóvil mientras que la superior (AA) se desplaza paralelamentea la inferior con velocidad (v) en dirección del eje (x), Dividamos al líquido encapas paralelas a las superficies AA y BB. La capa del líquido adyacente a la superficie superior se desplázara conjuntamente con la superficie a la misma velocidad. Debido al rozamiento interno existente en el líquido ésta capa arrastrara consigo a la capa contigua, a última arrastrara a la que sigue y asi sucesivamente.

La velocidad de desplazamiento de las capas disminuirá a medida que estas seacerquen a la superficie inmóvil BB. Las fuerzas que actúan entre las capas se llaman fuerzas de rozamiento interno o fuerzas de rozamiento viscoso, las mismas que están dirigidas tangencialmente a la superficie de las capas. en consecuencia, para el desplazamiento relativo de dos capas de liquido a la velocidad constante es necesario la acción de una fuerza (F) para que equilibre a cada momentode la fuerza de contacto entre las capas del liquido y depende de cuan rápidamente varia la velocidad de fluidez del liquido cuando se pasa de una capa a otra en dirección perpendicular a la dirección de la velocidad.
La resistencia interna se determina mediante la siguiente expresión:

F= NS ∆V∆Y |

Donde:
S: área de contacto entre las capas
∆V = V-V (diferencia de velocidades delas capas que están 1, 2 entre si la distancia a la distancia ∆Y;
∆V∆Y - gradiente la velocidad, indica cuan rápidamente y disminuye la velocidad cuando se pasa de una capa a otra en dirección perpendicular a la velocidad

N - coeficiente de proporcionalidad llamada también coeficiente de resistencia interna, viscosidad dinámica o simplemente viscosidad.
N = FS∆v∆Y = dincm2cm/seg = grcm.seg poise
El coeficiente de viscosidad determina la rapidez de transmisión del impulse de un lugar a otro en la corriente del liquido. Entonces la rapidez de igualdad de la velocidad de la corriente se determina según la expresión.
V = NP |
Donde:
V – viscosidad cinemática;
P – densidad del líquido;

(V) = gr/cm.seggr/cm3 = cm2seg , Stokes

Como se ve, lasdimensiones de viscosidad cinemática coinciden con las de coeficiente de difusión. Entonces la viscosidad cinemática es una especie de coeficiente de difusión de la velocidad.
Veamos el desplazamiento de un liquido en un tubo capilar, supongamos que el tubo cilíndrico de radio (R) y longitud (L), fluye un liquido por acción de la diferencia de presiones P + P1 - P2 . Cuando el flujo es laminar, óseacuando cada elemento del liquido se desplaza paralelamente al eje del tubo cilíndrico (01 02 ), la velocidad del movimiento dirigido de todos los elementos que están a igual distancia del eje será igual. Cuando se da esta condición en el líquido imaginariamente se puede separar capas en forma de cilindros coaxiales que se mueven paralelamente al eje 0102 .
Debido al rozamiento interno la capa...