OPERACIONES TRANSFERENCIA DE FLUIDO Y CALOR

Prácticas de Operaciones Unitarias

Ma. Elena Tovar Moya

ASIGNATURA OPERACIONES TRANSFERENCIA DE FLUIDO Y CALOR (PRQ3218)

ESTUDIO DE LA VISCOSIDAD DE LIQUIDOS

I. Contexto

La viscosidad es un parámetro que se maneja con frecuencia en diversos procesos dentro de la industria de procesos químicos. La viscosidad de las sustancias puras varía de forma importante con la temperatura y en menor grado con la presión.

De todas las propiedades del fluido, la viscosidad es la que requiere mayor atención en el estudio del movimiento del fluido, porque la facilidad con que un líquido se derrama es una indicación de su viscosidad. La pérdida de energía debida a la fricción en un fluido que fluye se debe a su viscosidad.

Estamos acostumbrados a los líquidos que permiten ser bebidos, vertidos o derramados, y que cuando intentas sumergir algo en ellos, se comportan como deben y permiten que cualquier objeto los atraviese fácilmente. Estos líquidos “normales” (fluidos newtonianos) poseen una característica fundamental que los define: su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes. Esto es justamente lo que hace que carezcan de una forma definida. Sin embargo, hay una clase de fluidos muy especiales denominados “fluidos no newtonianos”, cuya viscosidad varía con la tensión cortante que se le aplica. Esto hace que no posean un valor de viscosidad concreto y constante,  sino que cambia según sean las condiciones de su entorno.

1. Objetivos:

El estudiante:

• Visualizar la medición de la viscosidad de líquidos newtonianos y no newtonianos, utilizando diversos métodos.
• Conocer el funcionamiento de diversos viscosímetros. (Cannon-Fenske, de caída de bola y rotacional)
• Estudiará el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de fluidos incompresibles.
• Comparar los resultados hallados con datos publicados en la literatura

Solicitar al estudiante revisar aspectos sobre:

1.2 Fundamentos teóricos (principio de la viscosidad de Stokes, aplicable a fluidos Newtonianos; Ecuación de Hange Poiseuille)

II. Metodología

Determinación de la viscosidad aplicando la ley de Stokes

Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetro de Ostwald/Cannon-Fenske

Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetro rotacional (viscosímetro de Brookfield  DV-E

2.1 Descripción del equipo

2.2 Montaje  

2.3 Material necesario

Viscosímetro de bola

Viscosímetro de Ostwald/Cannon Fennske

Viscosímetro de Brookfield  DV-E

 2.1.3 Montaje

2.1.4 Procedimiento

Experimento No 1 Determinación de viscosidad con el viscosímetro de bola.

Experimento N° 2 Estudio de la viscosidad en función de la temperatura. (Viscosímetro de Ostwald)

Experimento No 3 Estudio del comportamiento del fluido (viscosímetro Brookfield  DV-E)

2.2.2 Procedimiento

III. Cálculos

• Determine los valores de las viscosidades de los líquidos problema por los métodos utilizados

-        Para el cálculo de la viscosidad dinámica utilice la siguiente fórmula: (Experimento No.1)

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