Viscosimetro De Bola

Viscosímetro de bola: relación viscosidad-temperatura

Resumen—En esta práctica se ha estudiado la relación entre la viscosidad de un líquido (un detergente) y su temperatura. La viscosidad a distintas temperaturas se determinó experimentalmente con un “viscosímetro de bola”, midiendo el tiempo empleado por una esfera metálica en recorrer una cierta distancia a su velocidad límite. Losresultados permiten concluir que…(seguid vosotros). El abstract debería tener unas 150 palabras como máximo.

Palabras clave—Formato, informes, prácticas, ingeniería, EUSS.

ÍNDICE ÍNDICE……………………………………............................................................................................ p.x INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………… ..p.x BASETEÓRICA……………………………………………....................................................................p.x PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES…………………………………………………………….p.x RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................................................................p.x CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………… ..p.x REFERENCIAS………………………………………………………………………………………… .p.x

1. 2. 3. 4. 5. 6.

FONAMENTS D’ENGINYERIA TÈRMICA I FLUIDS

PRÁCTICA 1

1.INTRODUCCIÓN

La idea fundamental de esta experiencia es determinar la viscosidad de un fluido en nuestro caso un detergente marca “ Oca”, usando el método de la fórmula de Stokes. Usando una probeta de 0,23 metros de largo, dejaremos caer una bola metalica, que se desplazara des de una marca superior especificada en 0,195 metros, hasta una marca inferior que en nuestro caso sera el final de laprobeta, midiéndose el tiempo que tardara en caer la bola entre estas dos marcas. Los tiempos utilizados para determinar la velocidad límite seran la distancia y el tiempo que recorre la bola en el fluido. Conociendo además el diámetro y densidad de la bola y las densidades del fluido en estudio, se puede determinar la viscosidad del líquido mediante la fórmula de Stokes. Con el estudio de lasfuerzas que interactúan en la bola a medida que cae y con la ayuda del Principio de Arquímedes, se puede constatar una fórmula para determinar esta viscosidad, que está en función de la velocidad límite, con este último inversamente proporcional a la viscosidad.

Como todo experimento, existen inconvenientes, entre el más destacado es la toma de la medida del tiempo con un reloj-cronómetro, ya que esmuy dificil ser preciso en las medidas.

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PRÁCTICA 1

2.

BASE TEÓRICA

En este experimento la base fundamental se apoya en la Fórmula de Stokes. El experimento de Stokes: Stokes estudió el flujo de un fluido alrededor de una esfera para valores del número de Reynolds* muy pequeños (inferiores a uno). Stokes encontró que el empuje o fuerzaejercida sobre la esfera por el flujo del fluido alrededor de ella (ver Fig. 1).

Donde la Fuerza de roce (en algunos textos es denominada Fuerza viscosa resistente), designada por FR, y que está dada por:

FR = 3  π  D  V  μ

(1)

D:Diámetro de la bola. V:Velocidad límite de la bola. : Viscosidad dinámica. Cuando la bola cae en un fluido en reposo, se originan las fuerzasmostradas en la figura anterior (figura 1). Entonces debe tenerse en cuenta que la fuerza de empuje hidrostática más la fuerza de arrastre o resistencia debe ser igual al peso, es decir:

W = FR + E
W: Es el peso de la bola FR: Es la fuerza de roce E: Es el empuje (principio de Arquímedes) A su vez:

(2)

W = S  g  v
FR  l  g  v
s : Densidad de la bola l : Densidad del fluido v: Volumen de la bola g : Aceleración de gravedad

(3)

(4)

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PRÁCTICA 1

Reemplazando 3 y 4 en la ecuación 2, y despejando la fuerza de roce, se obtiene:

FR  v  g   s  v  g  l FR  v  g    s  l 
Y esta última, igualándola con la ecuación 1, se tiene:

v  g    s  l   3  π  D ...