Laboratorio - Viscosidad

Viscosidad Medida de la resistencia de un líquido al flujo. La unidad métrica común de la viscosidad absoluta es el equilibrio. Además de la viscosidad cinemática, hay otros métodos para determinar viscosidad, incluyendo la viscosidad universal de Saybolt (SUS), la viscosidad de Saybolt Furol, la viscosidad de Engier, y la viscosidad de la secoya. Puesto que la viscosidad varía adentro inversocon temperatura, su valor es sin setido hasta la temperatura en la cual se determina se divulga. Viscosidad absoluta o dinámica la fuerza necesaria para mover un plano de fluido paralelo sobre otro. Generalmente se mide con un viscosímetro rotativo y se expresa en unidades centipoise (cP). También se conoce como viscosidad dinámica. La viscosidad absoluta (cP) de un fluido es equivalente a suviscosidad cinemática (cSt) multiplicada por su densidad a la misma temperatura (1 cP = 1mPa.s) La unidad de viscosidad dinámica en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo (Pa.s) o también newton segundo por metro cuadrado (N.s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms): Esta unidad se conoce también con el nombre de poiseuille(Pl) en Francia, pero debe tenerse en cuenta que no es lamisma que el poise (P) descrita a continuación: El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene dimensiones de dina segundo por centímetro cuadrado o de gramos por centímetro cuadrado. El submúltiplo el centipoise (cP), 10 -2 poises, es la unidad más utilizada para expresar la viscosidad dinámica dado que la mayoría de los fluidos poseen baja viscosidad. La relación entreel pascal segundo y el centipoise es: 1Pa.s = 1 N.s/m2 = 1 kg/(m.s) = 103 cP 1cP = 10-3 Pa.s Viscosidad cinemática Viscosidad cinemática una medida de la viscosidad derivada del tiempo necesario para que un volumen fijo de aceite fluya a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Las unidades comunes son mm2/s o centistokes (cSt), Es el cociente entre la viscosidad dinámica y ladensidad: en el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad cinemática es el metro cuadrado por segundo (m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), con dimensiones de centímetro cuadrado por segundo y el centistoke (cSt), 10-2 stokes, que es el submúltiplo más utilizado) donde 1 cSt equivale a la viscosidad del agua a temperatura ambiente. 1m2/s = 106 cSt 1cSt = 10-6 m2/s Viscosidadrelativa Viscosidad relativa: es la relación de la viscosidad del fluido respecto a la del agua. A 20 ºC la viscosidad del agua pura es de 1.002 centipoise. Ley de Stokes Cuando un cuerpo se mueve en el seno de un fluido viscoso la resistencia que presenta el medio depende de la velocidad relativa y de la forma del cuerpo. El régimen de flujo es laminar cuando la velocidad relativa es inferior acierto valor crítico, la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al resbalamiento de unas capas de fluido sobre otras, a partir de la capa límite adherida al cuerpo. Se ha comprobado experimentalmente que la resultante de estas fuerzas es una función de la primera potencia de la velocidad relativa. Para el caso de una esfera, laexpresión de dicha fuerza se conoce como la fórmula de Stokes. Donde R es el radio de la esfera, v su velocidad y h la viscosidad del fluido. Una aplicación práctica de la fórmula de Stokes es la medida de la viscosidad de un fluido. Ley de Poiseuille Consideremos ahora un fluido viscoso que circula en régimen laminar por una tubería de radio interior R, y de longitud L, bajo la acción de una fuerzadebida a la diferencia de presión existente en los extremos del tubo. F=(p1-p2)p r2

Sustituyendo F en la fórmula (1) y teniendo en cuenta que el área A de la capa es ahora el área lateral de un cilindro de longitud L y radio r.

El signo negativo se debe a que v disminuye al aumentar r. Perfil de velocidades Integrando esta ecuación, obtenemos el perfil de velocidades en función de la...