PRÁCTICA Nº 2 TEMA: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

 MECÁNICA DE FLUIDOS

PRÁCTICA Nº 2    TEMA: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

INTEGRANTES:         HYPATIA LEDESMA

JAMILTON OBANDO

FREDY GÓMEZ

YADIRA ROVALINO

INTRODUCCIÓN

     Se denomina fluido a un tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas hay una fuerza de atracción débil.

     Los fluidos se caracterizan por presentar movilidad, es decir que se adaptan a la forma de recipiente que los contiene. Existen diversas propiedades de los fluidos como temperatura, densidad, peso específico, densidad relativa, viscosidad las cuales influyen en cómo éstos se comportan ya sea en condiciones de reposo o movimiento. Es por ello que conocer estas propiedades es imprescindible dentro de la asignatura de Mecánica de fluidos.

     En este informe de la Práctica Nº 2. Propiedades de los Fluidos; se determinará la densidad, temperatura, viscosidad, peso específico, densidad relativa, esto permitirá comprobar que elementos dependen e influyen en estas propiedades.

OBJETIVO GENERAL

     Determinar experimentalmente las propiedades básicas y principios que rigen el comportamiento de fluidos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

• Aprender a calcular la masa, viscosidad, densidad, temperatura realizando un trabajo  práctico para consolidar los conocimientos sobre estas propiedades básicas en Mecánica de fluidos.
• Comprobar si la densidad varía de acuerdo a la temperatura mediante la utilización de las herramientas correspondientes.

 FUNDAMENTOS:

La densidad es la masa de una unidad de volumen de una sustancia material, expresada como kilogramos por metro cúbico en MKS o unidades del SI. (The editors of Encyclopedia Britannica, 2016)

La temperatura, medida de calor o frío expresa en términos de cualquiera de varias escalas arbitrarias y que indica la dirección en la que la energía de calor fluirá. (the editors of encyclopedia, 2016)

La viscosidad, la resistencia de un fluido (líquido o gas) a un cambio en la forma o el movimiento de las porciones de vecinos con relación a otra. La viscosidad indica la oposición a fluir. (Faber, 1991)

 El peso específico se calcula como la densidad multiplicada por la aceleración de la gravedad.[pic 1]Pe = Peso específico [N/m3] ρ=Densidad [kg/m3] g = Aceleración de la gravedad [m/s2] (Física práctica, 2016)

La gravedad específica, también llamada densidad relativa, relación de la densidad de una sustancia a la de una sustancia patrón. La norma usual de comparación para sólidos y líquidos es agua a 4 ° C (39,2 ° F), que tiene una densidad de 1,0 kg por litro. (Britannica, 2019)

MATERIALES Y EQUIPO:

• 1 Balanza.
• 2 Vasos de pp de 250ml.
• 3 Probetas graduadas de 100ml.
• 1 Densímetro.
• 1 termómetro.
• 1 Parrilla eléctrica.
• 1 cronómetro.

REACTIVOS Y SUSTANCIAS:

•  Agua corriente.
•  100 ml de yogut
•  2 esferas de acero de 5 a 10 mm de diámetro.
•  200 gr de clavos de 1/2 pulgada.

 PROCEDIMIENTO:

Densidad y temperatura.

Determinamos la masa del vaso de precipitación en una balanza, luego colocamos 200 gr de clavos en un vaso de precipitados  para definir su volumen y la colocamos sobre la balanza para determinar su masa. Después colocamos el mismo volumen de agua en otro vaso de precipitados y también determinamos el volumen y su masa exacta.

Seguidamente se llenó tres probetas a más de 100 ml con agua fría, otra probeta de agua caliente a 60° y la última probeta con una sustancia viscosa, en este caso se usó yogurt.

Para medir la densidad de  cada líquido antes mencionado se usó un densímetro, a la vez un termómetro que es la herramienta con la que se midió la temperatura de cada líquido usado en el experimento.

Viscosidad.

Primero llenamos dos probetas con 100 ml de agua y 100 ml de yogurt respectivamente, posteriormente usamos una esfera de metal de 1 cm de diámetro, 0,5 cm de radio y una masa de 8,40 gr, después, mediante un cronometro marcamos el tiempo en que dura la esfera en llegar al fondo de la probeta de agua y luego de yogurt. Para calcular la velocidad promedio que mantuvo la esfera usamos la siguiente ecuación: v = x/t en donde v= velocidad, x=distancia y t= tiempo.

Seguidamente se pasa a determinar la velocidad que tuvo cada esfera basados en el tiempo y la distancia que recorrió cada una (v=d/t). Es necesario tener en cuenta que se usó una esfera de 1cm de diámetro y 15 gr de masa.

Después calculamos la viscosidad de cada sustancia gracias a la siguiente fórmula: 43 𝜋𝑟3𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜𝑔 + 6𝜋𝜇𝜗𝐷 = 𝑚𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 ; Donde: 𝑟 =𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 (𝑐𝑚) 𝜌 =𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑔 =𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑐𝑚/𝑠2 𝜗 =𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 𝑐𝑚𝑠 𝐷 =𝑑𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 (𝑐𝑚) 

Peso específico y densidad relativa.

El procedimiento para calcular el peso específico es simplemente usarla siguiente fórmula.[pic 2]donde Pe = Peso específico [N/m3], ρ = Densidad [kg/m3] y g = Aceleración de la gravedad [m/s2] También se utilizan otras unidades como g/cm³, kg/L (Física práctica, 2016)

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