Viscosidad! De Fisica De Ffyb!

Tp Nº 5: Determinación de Viscosidad

Fecha: 12/09/2011

Jefa de Tp: Cimato, Alejandra

Comisión: 3C

Grupo: 2
Integrantes
Palavecino, Rosaura
Peralta, María Luz
Perugini, María Florencia
Poncino, Michelle
Videla, Yessica Maite

Objetivos:
Determinar el coeficiente de viscosidad de soluciones incógnitas utilizando un viscosímetrocapilar y otro de caída de bolas
Discutir ventajas, limitaciones y consideraciones a tener en cuenta en cada método.

Viscosímetro capilar: Método de Ostwald

Fundamento:
La viscosidad es la resistencia a fluir y es una propiedad de todos los fluidos. “El grado de fluidez” de una sustancia se caracteriza por un coeficiente típico denominado coeficiente de viscosidad o viscosidaddinámica y se simboliza con la letra griega eta ((), cuanto mayor sea ese coeficiente menor será la “fluidez”
Matemáticamente esto es definido por la Ley de Newton, en la cual se enuncia que: “La fuerza tangencial que una capa ejerce sobre la contigua es proporcional al área de la superficie de contacto y al gradiente de le velocidad normal a la dirección de deslizamiento”

Si F es la fuerza defricción entre las capaz, A el área de contacto entre capas, y dv/dx es el gradiente de velocidad en la dirección normal al movimiento, la viscosidad ( queda expresada como:

Los fluidos para los cuales ( es constante (tal como lo establece la Ley de Newton) se denominan fluidos newtonianos y los líquidos, para los cuales esto no se cumple se denominan no newtonianos, y su viscosidad varia con elgradiente de velocidad.

Se utilizaron dos métodos para medir la viscosidad fue le viscosímetro capilar el cual se basa en la medida del tiempo necesario para que un volumen determinado de liquido escurra a través de un capilar. Este proceso esta regido por la ecuación de Poiseuille:

Donde:
Q= cauda
V= volumen escurrido (volumen fijo entre las marcas superior e inferior de la oliva)
t=tiempo de escurrimiento (tiempo medido)
r= radio del capilar
l= longitud del capilar
∆P= diferencia de presión entre los extremos del tubo capilar (∆P 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 una diferencia de presiones entre las mismas,responsable de la fuerza impulsora del movimiento.
Inicialmente, con el liquido en reposo (t=0), la energía total del sistema se encuentra acumulada como diferencia de presión entre ramas. En el momento en que se inicia el movimiento del fluido, esta energía acumulada se transformara parte en energía cinética y parte se utilizara para vencer a las fuerzas de fricción. En este caso, como el tubopor el que fluye el liquido es un capilar, con un radio sumamente pequeño, el gasto de energía por fricción casi el 100% de la energía total, o sea que la fracción de energía que se transforma en cinética se puede considerar despreciable y se puede asumir que toda la energía inicial del sistema se transforma en perdida de energía por fricción. Entonces, el ∆P fricción se puede estimar con el ∆Pimpulsor (la diferencia de presión dada por la diferencia de altura de las ramas del viscosímetro)
Retomando la ecuación de Poiseuille aplicada al viscosímetro, los datos del radio del capilar, longitud del capilar y volumen de la oliva son propios del viscosímetro, y ∆h si se carga el viscosímetro siempre con el mismo volumen de liquido, es siempre la misma y siendo así un valor conocido, entonces:Se puede reducir a

Siendo k la constante del viscosímetro.

Si no se cuenta con la constante del viscosímetro determinamos la viscosidad cinemática relativa del fluido desconocido respecto de un fluido de referencia, para lo cual se toman en el viscosímetro los tiempos de escurrimiento de ambos líquidos. Si aplicamos la ecuación anterior a ambos y la relacionamos, considerando que k es...