Guia Viscosidad Lab I Iq

Universidad del Valle
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Laboratorio de Ingeniería Química I

MEDICIÓN DE VISCOSIDAD
Objetivo General

Medir la viscosidad de un fluido, variando alguna propiedad del mismo.

Objetivos Específicos

• Medir la viscosidad de distintos tipos de leche de vaca y determinar si hay diferencias significativas.
• Variar la temperatura y vercómo influye ésta en la viscosidad de la leche.
• Desarrollar un modelo de viscosidad en función de la temperatura y los diferentes tipos de leche.

Marco Teórico

La viscosidad es la propiedad de un fluido que determina (en cierto grado) la facilidad de movimiento de este cuando se le aplica una fuerza. Los líquidos, a diferencia de los sólidos, se caracterizan por fluir, lo que significa queal ser sometidos a una fuerza, sus moléculas se desplazan tan rápidamente como sea el tamaño de éstas. Si son más grandes, lo harán más lentamente. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximaciónbastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en fluidos en movimiento.

a. Flujos de la capa limite
Según la teoría molecular, cuando un fluido empieza a fluir bajo la influencia de la gravedad, las moléculas de las capas estacionarias del fluido deben cruzar una frontera o límite para entrar en la región de flujo. Una vez cruzado el límite, estas moléculas recibenenergía de las que están en movimiento y comienzan a fluir. Debido a la energía transferida, las moléculas que ya estaban en movimiento reducen su velocidad. Al mismo tiempo, las moléculas de la capa de fluido en movimiento cruzan el límite en sentido opuesto y entran en las capas estacionarias, con lo que transmiten un impulso a las moléculas estacionarias. El resultado global de este movimientobidireccional de un lado al otro del límite es que el fluido en movimiento reduce su velocidad, el fluido estacionario se pone en movimiento, y las capas en movimiento adquieren una velocidad media.
Para hacer que una capa de fluido se mantenga moviéndose a mayor velocidad que otra capa es necesario aplicar una fuerza continua.
La viscosidad en poises se define como la magnitud de la fuerza(medida en dinas por centímetro cuadrado de superficie) necesaria para mantener (en situación de equilibrio) una diferencia de velocidad de 1 cm por segundo entre capas separadas por 1 cm. La viscosidad del agua a temperatura ambiente (20 °C) es de 0,0100p; en el punto de ebullición (100 °C) disminuye hasta 0,0028p
b. Efecto de la temperatura
La viscosidad de un fluido disminuye con la reducción dedensidad que tiene lugar al aumentar la temperatura. En un fluido menos denso hay menos moléculas por unidad de volumen que puedan transferir impulso desde la capa en movimiento hasta la capa estacionaria. Esto, a su vez, afecta a la velocidad de las distintas capas. El momento se transfiere con más dificultad entre las capas, y la viscosidad disminuye. En algunos líquidos, el aumento de lavelocidad molecular compensa la reducción de la densidad. Los aceites de silicona por ejemplo, cambian muy poco su tendencia a fluir cuando cambia la temperatura, por lo que son muy útiles como lubricantes cuando una máquina está sometida a grandes cambios de temperatura.
Medición
La medición de la viscosidad se realiza con un viscosímetro, hay diferentes tipos de viscosímetros algunos de ellos son:
El viscosímetro de 'Cup and bob' que funcionan determinando el torque requerido para lograr una cierta rotación. Hay dos geometrías clásicas en este tipo de viscosímetro de rotación.
 'Cono y plato' los viscosímetros emplean un cono que se introduce en el fluido a una muy poca prófundidad en contacto con el plato.
 El viscosímetro Stormer. Es un dispositivo rotatorio empleado para...