Medicion De Viscosidad

MEDICION DE LA VISCOSIDAD DE LÍQUIDOS
I. Introducción

La viscosidad es un parámetro de los fluidos que tiene la importancia en sus aplicaciones industriales, particularmente en el desempeño de los lubricantes usados en las máquinas y mecanismos. La viscosidad de las sustancias puras varía de forma importante con la temperatura y en menor con la presión.
La facilidad con que unlíquido se escurre es una pauta de su viscosidad.
Se define la viscosidad como la propiedad que tienen los fluidos de ofrecer resistencia al movimiento relativo de de sus moléculas. También se suele definir la viscosidad como una propiedad de los fluidos que causa fricción, esto da origen a la pérdida de energía en el flujo del fluido. La importancia de la fricción en las situaciones físicasdepende del tipo del fluido y de la configuración física o patrón de flujo. Si la fricción es despreciable, se considera el flujo tipo ideal.


1.1 Objetivos:

- Medir la viscosidad de líquidos utilizando la ecuación de Stockes.
- Estudiar el efecto de la temperatura sobre la viscosidad.

1.2 Fundamentos Teóricos

Viscosidad: una propiedad física muy importante que caracteriza laresistencia al flujo de fluidos es la viscosidad. Y se deriva como consecuencia del principio de Newton de la viscosidad. Este principio establece que para un flujo laminar y para ciertos flujos llamados Newtonianos, la tensión cortante en una intercara tangente a la dirección del flujo, es proporcional a la gradiente de la velocidad en dirección normal al flujo.
Operacionalmente se expresa así:Donde [pic] se conoce con el nombre de coeficiente de viscosidad dinámica y tiene las dimensiones (Ft/L2). En general la viscosidad de los fluidos incompresibles disminuye al aumentar la temperatura, mientras que, en los gases sucede lo contrario.
Ecuación de Stockes: el flujo de un fluido alrededor de una esfera ha sido estudiado por Stockes. Su aplicación es de gran utilidad en la resoluciónde problemas tales como los del sedimento de partículas de polvo. Stockes encontró que el empuje (fuerza ejercida sobre la esfera por el flujo de un fluido alrededor de ella) vale:




Siendo: resf. radio de la esfera
V velocidad de la esfera.
Para encontrar la velocidad final de la esfera que cae en un fluido en reposo, debe tenerse en cuenta que:(*)



Donde:[pic] viscosidad del líquido problema
r radio de la esfera
g gravedad
[pic]esf. Densidad de la esfera
[pic]líq. Densidad del líquido problema
t tiempo de caída de la esfera entre las dos marcas
h longitud del tubo entre las dosmarcas
[pic]

Ecuación de Hange – Poiseuille:

Se aplica la ley de Newton de la viscosidad al flujo de fluidos que circulan en régimen laminar, recorriendo conductos de sección circular y uniforme, se obtiene la ecuación de Hange – Poiseuille.


(1)


Donde: [pic] presión total de aguas abajo
Q caudal volumétricoR radio del conducto
[pic] viscosidad absoluta
L longitud del conducto
En el caso de un tubo vertical la variación total en la presión únicamente se debe a la carga hidrostática, la ecuación (1) puede escribirse en la forma:

[pic]
(2)


En la que: g aceleración de la gravedad[pic] diferencia de carga hidrostática
[pic] viscosidad cinemática
Esta ecuación nos permite relacionar las viscosidades de los fluidos, de la siguiente forma:





Donde: [pic] viscosidad del líquido de referencia
[pic] viscosidad del líquido problema
[pic] densidad del líquido de referencia
[pic] densidad del...