Propiedades de los Fluidos

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Introducción
La mecánica de fluidos describe el comportamiento de los fluidos en situaciones de la naturaleza o artificiales. Para poder comprender los fluidos y su comportamiento es necesario estudiar a fondo sus propiedades. Las propiedades de los fluidos dan información de cómo estos se podrían llegar a comportar en una determinada situación. Por lo que lacomprensión de las propiedades es fundamental para entender otros fenómenos más complejos que rodean su naturaleza.

En esta práctica se tiene como objetivo estudiar y comprender las diferentes propiedades que posee un fluido. Dentro de estas propiedades se encuentran la densidad, la densidad relativa y el peso especifico.

Un fluido es una sustancia o medio continuo que se deforma continuamenteen el tiempo ante la aplicación de un esfuerzo cortante despreciando la magnitud de ésta.
Una de las principales propiedades de los fluidos es la viscosidad.
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nulauna aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.

El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el área de mecánica de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y porque usarlo en tal maquina para que esta funcione en óptimas condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro.


Equipo:

Balanza debrazo triple
Beaker de 100 ml.
Envase Eureka
1 Prisma
1 pie de rey
Botella de densidad
Viscosímetro de esfera.
Aceite 20W50: es el fluido que se encuentra adentro del viscosímetro de esfera.
Esferas de metal.


Beaker Balanza


Envase Eureka y Prisma Botella de Densidad



Pie de rey



Viscosímetro de esfera Esferas de metalEXPERIMENTO 1.1: Determinación de la Densidad

i) Cilindro medidor
Peso beaker
64.5g
Volumen de líquido
50 ml
Peso con el volumen de líquido
109 g

ρ = = 890 kg/m³

ii) Envase de Eureka

Volumen del prisma
63.82x m³
Volumen de agua desplazado por el prisma
69 ml
Peso del beaker
64.5 g
Peso con el volumen de agua
127.7 g

ρ = = 915.94 kg/m³

iii) Botella de densidadCapacidad botella de densidad
50 ml
Peso botella vacía
28.4g
Peso botella llena
77.6g


ρ = = 984 kg/m³

El método de medición de la densidad, en este caso la del agua, que arroja un dato más cercano al teórico es el de la Botella de densidad. Esto es debido a que el instrumento mantiene una capacidad constante de líquido, cuando sobrepasa los 50 ml el agua rebalsa por lo que las causas deerror se limitan únicamente al momento de pesar, contrario a los dos métodos anteriores donde las causas de error son muchas y por eso los valores varían en gran medida.

EXPERIMENTO 2: Medición de viscosidad.

Datos experimentales:

Temperatura: 25 ºC
Diámetros de esferas: 1/8 pulg=3.175mm, 2 mm, 5/32 pulg=3.96875mm.
Distancia recorrida por cada esfera: 200 mm=0.2m
Densidad de lasesferas: 7800 kg/m³
Densidad del fluido: 875 kg/m³
Gravedad: 9.81 m/s²

Presentación de resultados:

Fluido
Tiempos esfera 1
Tiempo medio
Tiempos esfera 2
Tiempo medio
Tiempos esfera 3
Tiempo medio
Aceite 20W50
3.59s 4.91s
4.25 s
1.92s 2.08s
2 s
1.2s 1.35s
1.275s
Viscosidad cinemática Stokes.(v)

0.001068St

0.000173St

0.000433
V promedio

0.0470 m/s0.1 m/s

0.1568 m/s
Coeficiente de viscosidad promedio.

0.9345

0.151375

0.378875


V promedio = distancia / tiempo

Viscosidad cinemática Stokes: U= {(g*d²) / (18*v)}*{( ρe/ ρ)-1}

Viscosidad µ: v = µ/ρ


Causas de error
La medición de volúmenes en el beaker es muy imprecisas al estar marcado solo para cantidades enteras.
Existe error humano al momento de pesar los...