Fluidos newtonianos

1. ÍNDICE

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1. Índice 2
2. Objetivos 3
3. Fundamnto teórico 3
4. Aparatos y reactivos empleados 5
5. Esquema del equipo 5
6. Procedimiento experimental 6
7. Datos experimentales y bibliográficos 7
8. Resultados 8
9. Discusión de resultados 8
10. Conclusiones 9
11. Recomendaciones 9
12. Nomenclature empleada 10
13. Referencias 10
14. Anexos 112. OBJETIVOS
Objetivo General:
* Conocer y manejar adecuadamente el viscosímetro Cannon-Fenske, para calibrarlo empleando la viscosidad de fluidos newtonianos a distintas temperaturas.
Objetivos Específicos:
* Conocer el funcionamiento y la manipulación de un viscosímetro Canon-Fenske.
* Determinar experimentalmente la constante del viscosímetro Cannon-Fenske.
* Compararla viscosidad del agua destilada y la de una solución de sacarosa.
* Estudiar la relación de dependencia de la temperatura con la viscosidad en fluidos newtonianos.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:
La viscosidad de un fluido es una propiedad muy importante en el estudio del flujo de fluidos. Es una de las propiedades del fluido más importantes, mediante la cual éste ofrece resistencia alesfuerzo cortante o de cizalla.
Por ejemplo, la viscosidad de un gas se incrementa con la temperatura, mientras que la de un líquido disminuye. Estas variaciones causadas por la temperatura pueden explicarse examinando las causas de la viscosidad. La resistencia de un fluido al corte, depende de su cohesión y de la tasa de transferencia de momentum molecular. Tomando como caso particular el de lapráctica: el agua y la solución tienen fuertes fuerzas de cohesión muy fuertes, que con el aumento de temperatura disminuyen y por lo tanto su viscosidad también.
Los fluidos se clasifican como newtonianos o no newtonianos. Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa dedeformación es lineal y pasa por el origen, es decir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.
Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceitesminerales.
Viscosímetro de oswald- cannon-fenske: consiste en un tubo “U” una de sus ramas es un tubo capilar fino conectado a un deposito superior. El tubo se mantiene en posición vertical y se coloca una cantidad conocida del fluido él depósito para que luego fluya por gravedad a través de un capilar.
Ecuación de Hagen-Poiseuille:
Donde:
Q = flujo volumétrico del fluido
ΔP= caída de presiónrequerida para inducir el flujo
R y L = radio y longitud del capilar
μ = viscosidad del fluido
t = tiempo de caída entre bulbo y bulbo
Q=π ∆P R48Lμ
Si el líquido fluye únicamente por acción de la gravedad en un tubo situado verticalmente, la presión ΔP es la que ejerce la columna de líquido, esto es, ∆P=ρgh, siendo ρ la densidad del liquido y h la altura de la columna. Por tanto
μ= πρghR48LQ
SeaQ= VBt
Por lo tanto:
μρ= πghR4t8LVB

Agrupando en una constante k= πghR48LVB, propia para cada viscosímetro,
v=μρ=kt
El valor de K depende por tanto de la geometría de cada viscosímetro en concreto y suele darlo el constructor, aunque puede determinarse utilizando un líquido de viscosidad conocida. Normalmente se determinan las viscosidades relativas referidas al agua. Para el agua se tendrá:μH2O=ρH2Okt
Y se determina la viscosidad del líquido desconocido relacionando:
μ=μH2Oρt´ρH2Ot

Existen varias unidades empleadas en la medición de la viscosidad. Algunas se basan en la relación entre la fuerza aplicada y el grado de desplazamiento conseguido; otras se basan en el tiempo que tarda en fluir una determinada cantidad de líquido a través de un orificio calibrado, a una...