VISCOCIDAD

LABORATORIO N° 05

LA VISCOSIDAD

I. OBJETIVIDAD:

1. Conocer algunos métodos y equipos para hacer medidas de viscosidad de líquidos newtonianos.

2. Determinar el coeficiente de viscosidad de Ostwald de un líquido conocido a partir de su densidad y su tiempo promedio de Ostwald.

3. Definir y establecer las diferencias entre un fluido newtoniano y uno no newtoniano.

4. Consultar cómo la temperatura, el peso molecular y/o la estructura pueden afectar la viscosidad de un líquido.

5. Determinar una ecuación para expresar la variación de la viscosidad con respecto a la temperatura de un líquido.

7. Calcular la viscosidad absoluta de diversos fluidos de manera experimental y comparar los valores obtenidos con los suministrados por los fabricantes.

8. Comparar valores experimentales de viscosidad, con los aportados por el fabricante para evaluar el error porcentual.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:

2.1 VISCOSIDAD:

Los gases y los líquidos tienen una propiedad conocida como la viscosidad, la cual se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un liquido, resultante de los efectos combinados de la cohesión y la adherencia. La viscosidad se produce por el efecto de corte o deslizamiento resultante del movimiento de una capa de fluido con respecto a otro y es completamente distinta de la atracción molecular. Se puede considerar como causada por la fricción interna de las moléculas y se presenta tanto en gases ideales como en líquidos y gases reales.

2.2 VISCOSIDAD DE LOS LIQUIDOS:

Los líquidos presentan mucha mayor tendencia al flujo que los gases y, en consecuencia, tienen coeficientes de viscosidad mucho más altos. Los coeficientes de viscosidad de los gases aumentan con la temperatura, en tanto que los de la mayoría de líquidos, disminuyen. Asimismo se ha visto que los coeficientes de viscosidad de gases a presiones moderadas son esencialmente independientes de la presión, pero en el caso de los líquidos el aumento en la presión produce un incremento de viscosidad. Estas diferencias en el comportamiento de gases y líquidos provienen de que en los líquidos el factor dominante para determinar la viscosidad en la interacción molecular y no la transferencia de impulso.

La mayoría de los métodos empleados para la medición de la viscosidad de los líquidos se basa en las ecuaciones de Poiseuille o de Stokes. La ecuación de Poiseuille para el coeficiente de viscosidad de líquidos es:

donde V es el volumen del liquido de viscosidad que fluye en el tiempo t a través de un tubo capilar de radio r y la longitud L bajo una presión de P dinas por centímetro cuadrado. Se mide el tiempo de flujo de los líquidos, y puesto que las presiones son proporcionales a las densidades de los líquidos, se puede escribir como:

Las cantidades t1 y t2 se miden más adecuadamente con un viscosímetro de Ostwald. Una cantidad definida de liquido se introduce en el viscosímetro sumergido en un termostato y luego se hace pasar por succión al bulbo B hasta que el nivel del liquido este sobre una marca a. Se deja escurrir el liquido el tiempo necesario para que su nivel descienda hasta una marca b y se mide con un cronometro. El viscosímetro se limpia, luego se añade el líquido de referencia y se repite la operación. Con este procedimiento se obtienen t1 y t2 y la viscosidad del líquido se calcula con la ecuación anterior.

2.3 INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA:

El efecto de la temperatura sobre la viscosidad de u líquido es notablemente diferente del efecto sobre un gas; mientras en este último

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