Ley de poiseuille

Índice

Índice        

Resumen        

Abstract        

Presentación        

Introducción teórica        

Descripción dispositivos y experimento        

Medidas y errores        

Gráficas y ajustes        

Conclusiones        

Bibliografía        

Resumen

En este trabajo se va a medir experimentalmente la viscosidad de un líquido, en este caso del agua. Con este trabajo se quiere llegar a la conclusión de que la ley de Poiseuille se cumple, ya que según esta ley, la viscosidad del agua es igual a 1cp a 20oC.

Para medir experimentalmente la viscosidad del agua, se estudiará el flujo. El estudio del flujo se realizará a través de un dispositivo. Este consta de un tubo flexible, que contiene una llave de paso para permitir el paso del líquido, y conecta dos tubos de vidrio verticales y abiertos por los dos lados colocados sobre un soporte que posee una escala milimétrica. El tubo de plástico se conectará a los tubos de vidrio por el agujero inferior.

El procedimiento consistirá en medir la diferencia de presión en diferentes aperturas del dispositivo aumentando cada vez el caudal.

El resultado de la práctica es semejante al de 1cP, por lo que la ley de Poiseuille se cumple. El resultado no es exacto, esto se achaca a errores en la sensibilidad de los dispositivos y en la toma de datos

Abstract

The main aim of this Project is the measure of water experimentally. In this project, the conclusion of which Poiseuille's law is fulfilled wants to be come near to, because according to this law, the viscosity of the water is equal to 1cP to 20ºC.

In order to measure experimentally the viscosity of the water, the flow will be studied. The study of the wealth will be realized with a special gadget. This gadget contains a flexible pipe, which contains a key of step to allow the step of the liquid, and connects two glass pipes vertical and opened for both sides placed on a support that possesses a milimetric scale. The pipe of plastic will connect to the glass pipes for the low hole.

The procedure consists of measuring the difference of pressure in different openings of the device increasing every time the wealth.
The result of the practice is similar to of 1cP, so Poiseuille's law is fulfilled. The result is not exact, because of mistakes catching the information and gadget’s sensibility.

Presentación

En este trabajo se va a medir experimentalmente la viscosidad de un líquido, en este caso del agua.

Para medir experimentalmente la viscosidad del agua, se estudiará el flujo. El estudio del flujo se realizará a través de un dispositivo. Este consta de un tubo flexible, que contiene una llave de paso para permitir el paso del líquido, y conecta dos tubos de vidrio verticales y abiertos por los dos lados colocados sobre un soporte que posee una escala milimétrica. El tubo de plástico se conectará a los tubos de vidrio por el agujero inferior.

Con este trabajo se quiere llegar a la conclusión de que la ley de Poiseuille se cumple, ya que según esta ley, la viscosidad del agua es igual a 1cp a 20oC.

Introducción teórica

Se puede definir la viscosidad como el rozamiento interno en fluidos, que supone una disipación de energía en forma de calor, vinculada al transporte de cantidad de movimiento.

En nuestro experimento, disponemos de un tubo seccionado por dos extremos, de entrada y de salida, con un radio constante, una longitud determinada, y al que se añade un fluido (agua) en régimen laminar. Si se tratara de un fluido ideal, la presión en ambos extremos sería la misma, atendiendo al Teorema de Bernoulli (establece que la suma de la presión dinámica total y la presión cinética es constante a lo largo de una línea de corriente, de manera que si la velocidad disminuye, la presión termodinámica aumenta y viceversa), pero al existir elementos de viscosidad, debemos considerar La ley de Poiseuille. Esta Ley dice que el caudal es proporcional a la diferencia de presión hidrostática existente entre los extremos del tubo, y que es responsable del transporte del mismo.

Entonces, partiendo de la Ley de Poiseuille, el caudal obtenido (Q) estará directamente relacionado con la permeabilidad hidráulica producida por las características del tubo, que podemos calcular como (Пr4/8ŋL) · L, donde ŋ es el coeficiente de viscosidad del agua, r es el radio del tubo y L la longitud del tubo.

Q=∏r4∆P/8ŋL

Donde Q es el caudal, r el radio interno, ŋ la viscosidad y L la longitud del tubo de plástico.

Teniendo en cuenta que ∆P=ῤg∆h

Donde ῤ es la densidad del líquido a medir, (en este caso igual a 1g/cm3), g es la gravedad (9,8m/s2) e ∆h es la diferencia de altura del agua en los dos tubos.

Si representamos el caudal (Q) frente a la diferencia de alturas (∆h), se puede definir el caudal de la siguiente manera:

Q=b∆h

Donde b es la pendiente de la recta y está determinada por:

b=∏r4gῤ/8ŋL

Por lo que despejando la viscosidad se obtiene:

ŋ=∏ r4 gῤ /8bL

Que va a ser la fórmula que se va a utilizar para calcular la viscosidad.

Descripción dispositivos y experimento

• El dispositivo descrito anteriormente en la introducción. Este dispositivo tiene un radio interno de 0,15cm y una longitud de  46,5±0,1cm.

Figura 1. Representación del dispositivo experimental

[pic 1]

• Una balanza con una sensibilidad de ±0,01g

Figura 2. Imagen de la balanza electrónica

[pic 2]

• Agua

• Un vaso de precipitado con una masa de 19,33±0,01g

Figura 3. Imagen del vaso de precipitado

[pic 3]

• Una cubeta para poner el agua que pasará por el dispositivo

Figura 4. Imagen del vaso de la cubeta

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