trabajo de viscosimetria


TRABAJO PRÁCTICO Nº 1 DE VISCOSIMETRIA
METODO CLASICO O DE STOKES
I.-CONTENIDOS:
Fuerzas de Fricción en Fluidos. Métodos Industriales de Determinación de la Viscosidad Método de Stokes. Ecuación del movimiento. Velocidad límite. Expresión de la Viscosidad. Unidades. Cálculo de errores.
II.-OBJETIVOS:
_ Interpretar el concepto de viscosidad.
_ Determinar la viscosidad utilizandodiferentes métodos.
_ Calcular los errores experimentales en la determinación de la viscosidad y estimar las correcciones necesarias.
III.-FUNDAMENTOS TEORICOS:
Fuerzas de Fricción en Fluidos (definiciones, unidades y propiedades)
Cuando dos cuerpos se ponen en contacto aparecen fuerzas disipativas en los puntos comunes a ambos, explicadas como la suma de un gran número de interacciones molecularesentre los cuerpos. Este valor macroscópico, de tipo estadístico, se denomina habitualmente fuerza de fricción.Se denomina viscosidad a la propiedad que tienen los líquidos de ofrecer cierta resistencia al movimiento entre dos capas apróximadas. Si una fuerza de 1 dina desplaza una capa líquida de 1cm2 de superficie, a una distancia de 1cm con una velocidad de 1cm/s.
Viscosidad Dinámica (n) es de e.La viscosidad dinámica definida así son: g/(cm*s), denominada Poise (P) en honor de Poiseuilles, quien describió una fórmula para calcular el volumen de fluido que pasa por un tubo en un intervalo de tiempo.
La viscosidad dinámica en el SI (Sistema Internacional) se expresa como kg/(m*s), siendo por lo tanto 1 kg/(m*s) = 10 P
La unidad de medida se llama Stokes = cm2/s

Stoke = Poise * cm3/g= g/(cm*s) * cm3/g = cm2/s
Cuanto más viscoso es un líquido, menor será su capacidad de fluir. Por el coeficiente de viscosidad (  ) que es la inversa de la viscosidad dinámica. Su unidad es Poise-1


Métodos Industriales de Determinación de la Viscosidad
Como las determinaciones de la viscosidad, junto con la teoría que las explica siempre fueron muy complejas, desde siempre se trató demedir en forma práctica este concepto, de manera tal que fuese útil para la mayoría de los fines industriales. Así, han aparecido diferentes índices, que están más o menos relacionados con la viscosidad propiamente dicha y que generalmente son propios de cada país. Junto con las tablas que los relacionan entre sí para que sean comparables. Por ejemplo:
-El viscosímetro Engler: Es el aparato normalde viscosidad utilizado en los países: Alemania, Checoslovaquia, Rusia, Hungría, Polonia y Austria.
-El viscosímetro Saybolt: Es el aparato normal en E.E.U.U.
-El viscosímetro Redwood: Es el normal en Inglaterra.

Método de Stokes
Este es el método más tradicional y se lo conoce también con el nombre del método de la esfera descendente. Se emplea para cualquier líquido en general. Mide enforma directa la viscosidad dinámica. Consiste en estudiar el movimiento de una esfera que cae en un medio viscoso.
Cuando un cuerpo se mueve a velocidad relativamente baja a través de un fluido tal como un gas o un líquido, la fuerza de fricción puede obtenerse aproximadamente suponiendo que es proporcional a la velocidad, y opuesta a ella. Por consiguiente escribimos
Ff = fricción del fluido = -K v
El coeficiente de fricción K, depende de la forma del cuerpo. Por ejemplo, enel caso de una esfera de radio R, un cálculo laborioso indica que
K = 6 R
Relación conocida como la ley de Stokes.
El coeficiente  , como ya se mencionara, es la viscosidad dinámica. Depende de la fricción interna del fluido (la fuerza de fricción entre las diferentes capas del fluido que se mueven adiferentes velocidades).


Velocidad de caída del cuerpo, v
En la Figura 1se esquematizan las fuerzas actuantes sobre la partícula que cae en el seno de un fluido cuya densidad es “dl”, y la partícula tiene una masa “M” y un radio “R”.
Están actuando:
P: peso de la partícula
F: fuerza de fricción que se opone al movimiento. Dada por la ley de Stokes.
E: Por el principio de Arquímedes, fuerza...