Viscosimetria

1. RESUMEN.-
En este experimento se tratara de calcular experimentalmente la densidad de los liquidos.

2. OBJETIVOS.-
2.1. Objetivo General:
Determinar la viscosidad de un fluido, como el aceite, utilizando el viscosímetro de Stokes.

2.2. Objetivo Específico:
Obtención del coeficiente de viscosidad cinético y dinámico del aceite mediante el viscosímetro de Stokes

3. MARCOTEORICO.-

Viscosidad

La viscosidad, que es una propiedad física característica de cada fluido, puede considerarse como el rozamiento interno entre las capas de un fluido, debido a esta propiedad es necesario ejercer una fuerza tangencial para lograr que una capa de líquido se deslice sobre otra, o para lograr que una superficie se deslice sobre otra cuando hay una capa de líquido entre ambas.Tanto los gases como los líquidos presentan esta propiedad, aunque los líquidos son mucho más viscosos que los gases.

Considerando dos placas paralelas que contienen un fluido viscoso entre ambas (1).


(1)

FIGURA 1

La placa superior se mueve con velocidad constante y la placa inferior permanece en reposo; comprobándose, que el fluido al estar en contacto con ambas superficies semueve a la misma velocidad que ellas; así, en la superficie superior la velocidad es v y en la superficie inferior la velocidad es nula. Las velocidades de las capas intermedias del fluido aumentan uniformemente de una superficie a la otra, como indican las flechas. Este tipo de flujo se denomina laminar o delgado, ya que las capas de líquido se deslizan una sobre otra de igual manera que lohacen las hojas de un libro cuando están sobre una mesa y se aplica una fuerza horizontal a la cubierta superior.

Como consecuencia de este movimiento, una porción del líquido que en determinado instante tiene la forma abcd, tomará en un instante posterior la forma abc´d´ y se deformará cada vez más al continuar el movimiento; es decir, el líquido aumenta constantemente su deformación porcilladura. (1)

Para mantener el movimiento es necesario aplicar un fuerza constante hacia la derecha sobre la placa superior móvil y por tanto, indirectamente sobre la superficie superior del líquido. Esta fuerza tiende a arrastrar el fluido y también la lámina inferior hacia la derecha; por consiguiente, para mantenerla fija, será necesario aplicar una fuerza igual hacia la izquierda sobre la láminainferior. Ambas fuerzas se han designado por F (1) y si A es la superficie del fluido sobre el cual se aplican estas fuerzas o de las láminas, la razón F/A es el esfuerzo cortante ejercido sobre el fluido.

Cuando se aplica un esfuerzo cortante a un sólido, su efecto es producir cierto desplazamiento del mismo, tal como dd´. La deformación por cilladura se define como la razón de estedesplazamiento a la dimensión transversal l y dentro del límite de elasticidad el esfuerzo cortante es proporcional a la deformación por cilladura. Por el contrario, en un fluido la deformación por cilladura aumenta ilimitadamente mientras se aplique el esfuerzo y se sabe por la experimentación que este esfuerzo no depende de la deformación, sino de su variación en el tiempo.

A esta variación en eltiempo de la deformación por cilladura se le denomina variación de la deformación y al coeficiente de viscosidad del fluido o simplemente su viscosidad, se define como la razón F/A del esfuerzo cortante a la variación de la deformación por cilladura.

………..1)

En los líquidos que fluyen fácilmente, como el agua o el petróleo, el esfuerzo cortante es relativamente pequeño para una variaciónde deformación dada y la viscosidad es también algo pequeña. Con líquidos como la melaza o la glicerina, se necesita un esfuerzo cortante mayor para la misma variación de deformación y la viscosidad es por tanto mayor.

Ahora, debido a las capas de liquido, la fuerza es directamente proporcional a la superficie en contacto A de la placa y al gradiente de la velocidad dv/dy.

…………..2)

El...