Laboratorio de Mecánica de Fluidos I

Laboratorio de Mecánica de Fluidos I

1. Densidad y Gravedad específica, B) Viscosidad, C) Capilaridad 17-mayo-17, I Término 2017-2018

Logan Basurto

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)

Escuela Superior Politécnica del Litoral

Guayaquil – Ecuador

lbasurto@espol.edu.ec

Resumen

En esta práctica de logro determinar las propiedades físicas de algunos fluidos usados en la vida diaria como lo son el agua y diferentes tipos de aceites. Como primer paso se procedió a tomar los datos ambientales del sitio donde se realizó la práctica, para la primera práctica se usó un hidrómetro universal el cual se basa en el principio de Arquímedes para calcular las densidades y gravedades específicas del agua a 16.5°C, Alcohol y Aceite SAE 40, se colocó el hidrómetro dentro de cada frasco para hidrómetros que contenía los 3 fluidos, se esperó hasta que el hidrómetro se estabilice para poder observar la medida que el hidrómetro marcaba con cada fluido.

Para la práctica de viscosidad fueron necesarios esferas metálicas de distintos diámetros y cronometro. Se trabajó con Aceite SAE 40 y Aceite EP 90 para cada esfera metálica, para las esferas de 1.59 mm y 2.39 mm de diámetro la distancia que recorrieron fue de 175 mm mientras que para la esfera de 3.17 mm recorre 100 mm. Una vez que las esferas hayan recorrido la distancia indicada y con el tiempo tomado se procedió a calcular la viscosidad con ayuda de ecuaciones dadas.

La práctica de capilaridad fue netamente de observación el cual consistía de 2 placas solidas de vidrio separadas en uno de los extremos por hilos de alambre delgados y en el otro extremo juntas, en medio de las 2 placas se observó agua y esta estaba aumentaba su altura conforme las placas se iban juntando.

Introducción

Parte A

Se determinará la densidad del líquido con ayuda del hidrómetro universal usando la siguiente ecuación.

=        ∗        @ 4°  

Ecuación 1

Donde:

S= Gravedad especifica obtenida del hidrómetro universal

@ 4°  = Densidad del agua a 4°C

Parte B

Se debe calcular la velocidad con que la esfera metálica desciende dentro del líquido, para esto será necesario las siguiente ecuaciones.

= 0.175

[pic 1]

Ecuación 2

= 0.1

[pic 2]

Ecuación 3

Donde:

t= Tiempo obtenido de la distancia recorrida

Necesitamos conocer la densidad de las esferas metálicas, este dato se obtendrá de la siguiente ecuación

4

∗        =        3        3

[pic 3]

3  

=

[pic 4]

Ecuación 4

Donde:

m= Masa de las esferas metálicas

r= radio de las esferas metálicas

Para conocer el valor cuantitativo del coeficiente de viscosidad necesitaremos la siguiente ecuación

= 2 2  (  −  )

[pic 5]

9

Ecuación 5

Donde:

r= Radio de las esferas metálicas

g= Aceleración de la gravedad

= densidad del solido

= Densidad del líquido

u= velocidad de descenso de las esferas metálicas

Viscosidad cinemática

=

[pic 6]

Ecuación 6

Donde:

= coeficiente de viscosidad del fluido

= densidad del fluido

Para calcular el promedio de los datos tomados usaremos la siguiente ecuación

• 1 +  2 +  3

=

3

[pic 7]

Ecuación 7

Donde:

1, 2,  3= datos tomados en la práctica

Si obtenemos un promedio este debe tener su respectiva desviación estándar

[pic 8]

Ecuación 8

Donde:

̅= promedio de las 3 muestras

1, 2, 3= muestras tomadas en la práctica

Equipos, Instrumentación y

Manómetro de mercurio

Termómetro

Hidrómetro universal

Frascos para hidrómetros

Cronometro

Esferas metálicas de diferentes diámetros

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