EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VISCOSIDAD DE "CHOCOLATINA MUU"

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VISCOSIDAD DE "CHOCOLATINA MUU"

EFFECT OF TEMPERATURE ON THE VISCOSITY OF "CHOCOLATE MUU"

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

Juan Carlos Cuero, Andrea Maca, Julieth Sánchez.

Resumen: El objetivo de la práctica es encontrar la viscosidad de una sustancia en este caso chocolatina muu mediante un medidor de viscosidad ubicado en la facultad de ciencias agrarias para proceder a realizar su respectivo análisis. Gracias a la reología se puede estudiar el comportamiento de diferentes flujos, para así establecer de forma específica el comportamiento de determinado flujo. Para ello en este caso se evaluó el efecto de la temperatura sobre un chocolate líquido.

Se empleó un reómetro rotacional marca TA instrument modelo AR 1500 ex, las mediciones se corrieron a 25, 50°C. Se observó que a mayor temperatura menor viscosidad, y mediante los cálculos se determinaron las gráficas de esfuerzo contra velocidad. Y finalmente se determinó que tipo de fluido se trabajó.

Summary: The objective of the practice is to find the viscosity of a substance in this case muu chocolate by means of a viscosity meter located in the faculty of agricultural sciences to proceed to perform their respective analysis. Thanks to the rheology, the behavior of different flows can be studied, in order to establish in a specific way the behavior of a certain flow. For this, in this case, the effect of temperature on a liquid chocolate was evaluated.

A TA instrument rotational rheometer model AR 1500 ex was used, the measurements were run at 25, 50, 80 ° C. It was observed that the higher the temperature, the lower the viscosity, and by means of the calculations, the stress versus speed graphs were determined. Finally, it was determined what kind of fluid was worked.

Palabras claves: reología, reómetro, viscosidad, viscosímetro.

Keywords: rheology, rheometer, viscosity, viscometer.

1. INTRODUCCION

El estudio de la viscosidad de un fluido y sus propiedades es una tarea compleja y sin embargo imprescindible para conocer el comportamiento completo de los mismos, por la gran aplicabilidad que tiene su conocimiento.

Sin embargo, la medida de la viscosidad no es sencilla, debido a que no tiene una medici´on directa como otras magnitudes, tales como la masa o la fuerza.

El concepto de viscosidad nació con Newton, cuando en su obra "Philosophiae Naturalis Principia Matematica" afirmó que la resistencia ejercida, y que surge a partir de una falta en el deslizamiento de un fluido, si el resto de factores se mantienen, es proporcional a la velocidad a la que las partes de un fluido son separadas entre sí.

El comportamiento de los fluidos bajo la acción de fuerzas aplicadas es tema de estudio de la mecánica de fluidos. Sin embargo, el estudio del comportamiento viscoso de los fluidos pertenece al campo de la reología, que es la ciencia que estudia el flujo y la deformación de los materiales.

Scottblair, G. W., Elementary Rheology, (Academic Press London and New York, 1a Edición, Gran Bretaña, 1969).

La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por un esfuerzo de cizallamiento. Es normalmente conocido como comportamiento de fluidez o resistencia a la caída. La viscosidad se describe como la resistencia interna de un fluido a circular o fluir y sin embargo debe ser una medida del rozamiento o fricción

Para ciertos líquidos, la viscosidad es constante y solo depende de la temperatura y presión. Este grupo se denominan líquidos Newtonianos. del fluido.

Los líquidos que no siguen esta relación proporcional son denominados fluidos no-Newtonianos.

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Fluidos newtonianos: En el caso en que la relación entre el esfuerzo de corte y la rapidez de deformación es lineal, se dice que el fluido es newtoniano, en cualquier otro caso se dice que el fluido es no newtoniano. A la relación matemática que existe entre el esfuerzo de corte y la rapidez de deformación se le denomina ecuación constitutiva. Por lo tanto, la ecuación constitutiva para el fluido newtoniano está expresada por,

τ = μγ

Fluidos no newtonianos_ Para fluidos no newtonianos, por ejemplo, el adelgazante o el dilatante que se representan en la figura 2, la ecuación constitutiva que los describe es el modelo de ley de potencia, expresado por la siguiente ecuación:

τ = kγn

Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol. 4, No. 1, Jan. 2010

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1. OBJETIVOS

• Objetivo general: El objetivo de la práctica es encontrar la viscosidad de una sustancia en este caso chocolatina muu mediante un medidor de viscosidad ubicado en la facultad de ciencias agrarias para proceder a realizar su respectivo análisis.

1. METODOLOGIA

Esta prueba de laboratorio se realizó en el Laboratorio de Reología de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad del Cauca, Se empleó como material de trabajo chocolatina “muu”, de colombina. El chocolate se adiciono a la base de forma circular del reómetro la cual tiene 4 cm de diámetro. Al adicionar la sustancia viscosa se iba incrementando la temperatura poco a poco hasta alcanzar la deseada para el análisis de datos.

Lo anterior con el objetivo de determinar la relación con el modelo de potencia, la ecuación de Herschel-Bulkley, y con la ecuación de Casson para los cuales n es el índice de flujo, K es el coeficiente de consistencia, σ es el esfuerzo cortante (Pa) y σ0 es el esfuerzo mínimo para iniciar el flujo.

De este modo se encontraron sus respectivos cálculos, y sus respectivas gráficas, en cada una de las pruebas a diferentes temperaturas, la primera a 25° C y la segunda a 50°C.

1. Datos obtenidos.

Tabla 1. Datos obtenidos mediante el reómetro rotacional.

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