Mecanica de fluidos viscosidad

Mecánica de fluidos 

                                        ​

 
 
 
Título:​
   Viscosidad 
 
 
 
Docentes:​
 ​
Kouyoumdzian, Nicolás 
Sánchez Loria, Julián 
 
 
Autores:​
 Argüello Lara 
               Carturán Daiana 
                Miranda Jimena 
                Muñoz Sebastián   
                Torres Laura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Año:​
 2015 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

Objetivos:
●Determinar el coeficiente de viscosidad de las soluciones incógnita
utilizando un viscosímetro capilar y viscosímetro de caida de bola.
● Discutir ventajas, limitaciones y consideraciones a tener en cuenta
en cada método.
Fundamentos​
:
Primera parte: viscosímetro capilar de ostwald
La viscosidad es la resistencia a fluir y es una propiedad tanto de gases
como de líquidos . El grado de fluidez de unasustancia se expresa por un
coeficiente de viscosidad ( η ), cuanto mayor es este coeficiente menor
será la fluidez.
La ley de newton enuncia que la fuerza tangencial que una capa ejerce
sobre la contigua es proporcional al área de las superficie de contacto y al
gradiente de la velocidad normal a la dirección de deslizamiento.
Para los fluidos newtonianos la viscosidad es constante y para los nonewtonianos varía con el gradiente de viscosidad , pero ambas
viscosidades dependen de la temperatura y la presión.
Se utilizaron dos métodos para medir la viscosidad : el viscosímetro de
capilar de ostwald el cual se basa en la medida del tiempo necesario para
que un volumen determinado de líquido escurra a través de un capilar ,
este proceso está regido por la ecuación de Poiseuille :

Q=

v
t

=ΔP friccion∙r⁴∙π 
8∙l∙η

Donde :

Q=caudal
v= volumen escurrido
t=tiempo de escurrimiento
r=radio del capilar
l=longitud del capilar
ΔP = diferencia de presión entre los extremos del capilar (fricción)
En el viscosímetro capilar el líquido fluye por acción de su propio peso ,
cuando establece una diferencia de altura entre las columnas del líquido
de las dos ramas del viscosímetro se genera unadiferencia de presiones
entre las mismas,responsable de las fuerza impulsora del movimiento.
inicialmente , con el líquido en reposo la energía total del sistema se
encuentra acumulada como diferencia de presión entre las ramas. En el
momento en que se inicia el movimiento del fluido , esta energía
acumulada se transformara parte en energía cinética y parte se utilizará
para vencer a las fuerzas defricción.En este caso ,como el tubo por el que
fluye el líquido es un capilar , con un radio sumamente pequeño , el gasto
de energia por friccion es casi el total de la energía del sistema.Osea que la
fracción de energía que se transforma en Energía cinética se puede
considerar despreciable y se puede asumir que toda la energía inicial del
sistema se utilizara para vencer a las fuerzas defricción.
Entonces el ΔP fricción se puede estimar con el ΔP impulsor (la
diferencia de presión dada por la diferencia de altura de las ramas del
viscosímetro).
Volviendo a la ecuación de Poiseuille aplicada al viscosímetro ,los datos
del radio del capilar , longitud del capilar y volumen de la oliva son
propios del instrumento y el Δh siempre es el mismo ( si el volumen
cargado de líquido es el mismo ) ,por lo tanto es conocido .
Entonces se puede reducir a

η = k ∙ t 
S​
iendo k la constante del viscosímetro.
Si no se tiene k , determinamos la viscosidad cinemática relativa del fluido
desconocido con la referencia de un fluido conocido , para lo cual se

toman en el viscosímetro los tiempos de escurrimiento de ambos líquidos
. si aplicamos la ecuación anterior a ambos líquidos y la relacionamos,
considerando que k es la misma , el cociente entre los tiempos nos da eL
valor de la viscosidad cinemática relativa:

(ηc)x tx
=
(ηc)p ​
tp

El fluido de referencia utilizado debe tener viscosidad cinemática
semejante a la del líquido que se quiere averiguar.esto se logra cuando
ambos líquidos tienen densidad y viscosidad absoluta similar.
Tampoco hay que olvidar que como este método se...