Viscosidad

Viscosidad en Líquidos










Introducción:
Viscosidad, propiedad de un fluido que tiende 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 con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes defluido determina su viscosidad.
Para calcular la viscosidad utilizamos las siguientes fórmula:
1) T=-μ(δVδN)
μ: Coeficiente de Viscosidad dinámica [Pa x s] = [Kg/m x s]
2) Ecuación de Stokes: Stokes encontró que el empuje (fuerza ejercida sobre una esfera por un fluido alrededor de ella)
E=6πrμV
r= radio de la esfera
3) Balanceando las fuerzas, y considerando que existe unafuerza (viscosidad) que se opone al empuje establecemos:
∑F=E-Fviscosa-mg=0

Sean ρesfera y ρLíquido las densidades de la esfera y del fluido:
43πr3ρlíquido-43πr3ρesfera+ 6π resfera μV=0

Despejando µ:
μ=2r2g(ρesfera-ρlíquido )9V
r: Radio de la esfera
g: gravedad
ρesfera: Densidad esfera
ρLíquido: Densidad Líquido
V: Velocidad esfera, v=ht, donde h es la longitud del tubo enun marco de referencia y t es el tiempo de caída de la esfera en el mismo marco de referencia) estableciendo finalmente la ecuación a utilizar:

μ=2r2g(ρesfera-ρlíquido )9ht


Materiales:
-Un tubo
-2 Sustancias (glicerina y agua)
-Cronómetro
-Balanza
-Densímetro
-Esferas
-Pie de metro

Objetivo:
Determinar la viscosidad de 2 sustancias(glicerina y agua) utilizando laLey de Stokes

Procedimiento:
Primero que todo comenzaremos eligiendo 3 esferas de distinto tamaño, las cuales pesaremos y mediremos su diámetro. Luego, teniendo todos estos datos ordenados en una tabla comenzamos con las mediciones de datos para nuestros gráficos.
Comenzamos con el agua y demarcamos tres medidas a utilizar de altura, que serian para todas 30, 33 y 36 centímetros y conla ayuda del cronómetro tomamos el tiempo que se demoraba en descender la pelota hasta la distancia demarcada, este mismo procedimiento se repitió en el caso de las 3 pelotas. En el caso de la glicerina también demarcamos y establecimos las mismas alturas para así tener una información más pareja a la hora de sacar las conclusiones.


















Calculosy Tablas de datos:

Pelota | Diámetro (m) | Masa (kg) | Densidad(kgm3) |
1 | 0,005 | 0,0021 | 32307 |
2 | 0,007 | 0,0028 | 15642 |
3 | 0,003 | 0,0002 | 14285 |

R1=D12=0,0052=0,0025m
V1=43πr3=43x3,1418x0,000000015=0,000000065m3
P1=mv=0,00210,000000065=32307kgm3
R2=D22=0,0072=0,0035mV2=43πr3=43 x3,1418x0,000000042=0,000000179m3
P2=mv=0,00280,000000179=15642kgm3
R3=D32=0,0032=0,0015m
V3=43πr3=43 x3,1418x0,000000003=0,000000014m3
P3=mv=0,00020,000000014=14285kgm3

1)Para el caso del agua:
Pelota | Altura (m) | Tiempo (s) | Viscosidad |
1 | 0,30 | 0,4 | 0,6 |
1 | 0,33 | 0,46 | 0,6 |
1 |0,36 | 0,5 | 0,6 |

ρesfera=Pgh1=323079,8x0,3=11965 =h1t1=0,30,4=0,75ms
μ1=2r2xgx(Pesfera-Pagua)9x
μ1=2x0,00252x9,8x(32307-1)9x0,75
μ1=2x0,0000065x9,8x323066,75
μ1=0,6ρesfera=Pgh2=323079,8x0,33=10877 =h2t2=0,330,46=0,72ms
μ2=2r2xgx(Pesfera-Pagua)9x
μ2=2x0,00252x9,8x(32307-1)9x0,72
μ2=2x0,0000065x9,8x323066,48
μ2=0,6

ρesfera=Pgh3=323079,8x0,36=9971 =h3t3=0,360,5=0,72ms
μ3=2r2xgx(Pesfera-Pagua)9x...