Viscocidad










VISCOSIDAD


Jhonny Muñoz, Johan Miranda, Alexander Mosquera, Nathaly Cruz


Jhonny Muñoz (Universidad del Cauca, B/ Villa Docente, jhamn.xbox@hotmail.com, Popayán), Johan Miranda (Universidad del Cauca, B/ Los Hoyos, jamm_crff@hotmail.com, Popayán), Alexander Mosquera (Universidad del Cauca, B/ Las Américas, almorro85@gmail.com, Popayán), Nathaly Cruz (Universidad delCauca, B/ Vereda Pomona, ancruz@unicauca.edu.co, Popayán)




Resumen: En el laboratorio se utilizaron dos tubos de vidrio con tapón perforado y soporte metálico que contenían distintos líquidos problema (glicerina y aceite), también diversos balines con masa semejante debidamente pesados y por lo tanto con igual volumen. A los tubos de vidrio se les marcó una determinada distancia para asífacilitar la toma del tiempo que tarda cada balín en llegar al final al ser introducidos en cada tubo. Se tomó la temperatura de cada líquido y se procedió a realizar la práctica. Con esto se logró determinar un promedio de tiempo que demora un balín en llegar a cierto punto del tubo atravesando el líquido. Esto con el fin de encontrar la viscosidad de los líquidos problemas.

Palabras claves:viscosidad, , masa , volumen, densidad, tiempo




1. INTRODUCCIÓN

Viscosidad es la propiedad de un fluido la cual le permite tender a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza(viscosa) con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo alas capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.
El termino viscosidad se usa comúnmente en la descripción del flujo del fluido para “caracterizar” el grado de fricción interna en el fluido. La viscosidadhace que parte de la energía cinética del fluido se convierta en energía interna.

1.1 Marco teórico.

1.1.1 Ley de Stokes. Sobre todo cuerpo que se mueve en un fluido viscoso actúa una fuerza resistente que se opone al movimiento. La Ley de Stokes expresa que para cuerpos esféricos el valor de esta fuerza es (1):
(1)
Donde η es el coeficiente de viscosidad del fluido, o viscosidadabsoluta, r el radio de la esfera y v la velocidad de la misma con respecto al fluido.
Si consideramos un cuerpo que cae libremente en el seno de un fluido, al cabo de cierto tiempo, cuando el peso sea equilibrado por la fuerza Fry por el empuje de Arquímedes, habrá adquirido una velocidad constantev = vl, llamada velocidad límite. Es decir, según la Segunda Ley de Newton (1):
(2)

Donde ρ yρ' corresponden a la densidad del cuerpo y del fluido, respectivamente. El primer miembro de la ecuación anterior corresponde al peso de la esfera, el primer término del miembro de la derecha al empuje del fluido, y el segundo término a la fuerza resistente. A partir de la ecuación (2) puede obtenerse la siguiente expresión para la viscosidad:
(3)
Si las magnitudes utilizadas en la ecuación(3) se expresan en el Sistema Internacional, la unidades de η quedan expresadas en poises (1 P =1 gcm1s1).
La ec. (3) puede reescribirse como:
(4)
Dónde:
(5)
La ecuación anterior indica que el valor de la velocidad límite tendrá una relación lineal con el cuadrado del radio de la esfera. Por otra parte, la pendiente de la recta vlvs. r2 estará relacionada con la viscosidad del fluido.2. METODOLOGÍA Y DATOS OBTENIDOS DURANTE LA PRÁCTICA

2.1 Metodología. Aseguramos la presencia de marcas claras de inicio y fin del recorrido de los balines en los tubos que contenían los líquidos problema; medimos la distancia entre las marcas, la temperatura del líquido y la densidad. Luego, determinamos que la masa, radio y volumen de cada balín fuera semejante. Posterior a esto se...