Viscosidad

LABORATORIO MECANICA DE FLUIDO


JOSE DIAZ FIGUEROA
DIEGO CARLOS ATILANO VELLOJIN
ADALBERTO SOTOMAYOR RUIZ
MARIO ALBERTO CASTAÑO AVILA
JOSE ANGEL GUERRERO TAPIA





ING:
EDGAR MANOTAS




UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
MONTERÍA - CÓRDOBA
V SEMESTRE
2012

PRÁCTICA # 1
1. TUTULO: Medición de la viscosidad
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOGENERAL:
Medir la viscosidad de varios fluidos (líquidos)
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Comprender los principios que permiten medir la viscosidad de los fluidos.
Analizar la variación de la viscosidad con la temperatura.
Describir los métodos de medición de viscosidad utilizando el viscometro de caída de bola.
3. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
La viscosidad es una medida de la resistencia que ofreceuna capa de aceite a desplazarse sobre la capa adyacente. A mayor viscosidad mayor resistencia a fluir (ej. la miel es mas viscosa que el agua, pues posee más resistencia a fluir).
Los procedimientos y equipos para medir la viscosidad son numerosos. Algunos emplean los principios fundamentales de la mecánica de fluidos para tener la viscosidad en sus unidades básicas.
Durante esta práctica selograra determinar la viscosidad de ciertos fluidos utilizando como método de medición el viscometro de caída de bola; Un viscometro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido.
El viscometro de caída de bola utiliza el siguiente principio; cuando un cuerpo cae en un fluido bajo la sola influencia de lagravedad, se acelera hasta que la fuerza que lo jala hacia abajo (su peso) queda balanceada por la fuerza de flotación y la fuerza de arrastre viscoso que actúan hacia arriba. La velocidad que adquiere en ese momento se conoce como velocidad terminal.

4. PROCEDIMIENTO Y ESQUEMA
Demarcar una distancia vertical en cada tubo vertical
Determinar el diámetro y densidad de las esferas
Llenarcada tubo con diferentes fluidos
Determinar la temperatura del fluido en cada tubo
Hacer que la esfera caiga libremente a través del fluido, midiendo el tiempo para que esta recorra la distancia demarcada.

FIG 1: Diagrama de cuerpo libre de la caída de bola

En la figura 1 se muestra un diagrama de cuerpo libre de la bola; cuando esta ha alcanzado su velocidad terminal se encuentra enequilibrio, en consecuencia tenemos:

5. DATOS Y CALCULOS
5.1.
TUBO DE DIAMETRO (0.015m) |
| Diámetro(m) | Masa(Kg) | Volumen( m3) | Densidad(Kg/m3) | Agua | Alcohol | Aceite |
| | | | | Tiempo(s) | Tiempo(s) | Tiempo(s) |
Esfera #1 | 0.011 | 1.79E-3 | 6.97E-7 | 2568.1 | 2.26 | 1.61 | 38.66 |
Esfera #2 | 0.0094 | 1.089E-3 | 4.34E-7 | 2504.06 | 0.97 | 0.79 | 11.40 |
Esfera#3 | 0.0090 | 0.96E-3 | 3.82E-7 | 2515.30 | 0.65 | 0.64 | 7.61 |
Longitud = 0.10m
Peso especifico = Densidad*gravedad
Peso especifico de la esfera #1 = 2568.1Kg/m3*9.81m/s2 = 25193.06N/m3
Peso especifico de la esfera #2 = 2504.06*9.81 = 24564.82N/m3
Peso especifico de la esfera #3 = 2515.30*9.81 = 24675.09N/m3
AGUA:
Peso especifico de la sustancia: 9810N/m3
Viscosidad (µ) = D2*( PESOESPECIFICO DE LA ESFERA-PESO ESPECIFICO DEL FLUIDO) 18*LONGITUD*TIEMPO

µ1 = 0.0112*(25193.06-9810)18*0.10*2.26=2.33Pa*s
µ2 = 0.00942*(24564.06-9810)18*0.10*0.97=0.70Pa*s
µ3 = 0.00902*(24675.09-9810)18*0.10*0.65=0.43Pa*s
ALCOHOL:
Volumen fluido = 1E-5 m3
Masa fluido = 8.91E-3 Kg
Densidad fluido =8.91E-3 Kg1E-5 m3=891Kg/m3
Peso especifico fluido = Densidad *gravedad = 891Kg/m3*9.81m/s2 =8740 N/m3

µ1= 0.0112*(25193.06-8740)18*0.10*1.61=1.78Pa*s
µ2= (0.00942)*(24564.06-8740)18*0.10*0.79=0.61Pa*s
µ3 = 0.00902*(24675.09-8740)18*0.10*0.64=046Pa*s
ACEITE:
Volumen fluido = 1E-5 m3
Masa fluido = 8.85E-3 Kg
Densidad fluido =8.85E-3 Kg1E-5 m3=885Kg/m3
Peso especifico fluido = Densidad *gravedad =885Kg/m3*9.81m/s2 =8681.85N/m3
µ1=...