Viscosidad

PRACTICA No. 02: VISCOCIDAD

RAMON LOZADA DEVIA

QUIMICO M.Sc

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE EDUCACION Y CIENCIAS

PROGRAMA DE BIOLOGIA

ASIGNATURA: FISICOQUICA

13/09/2011

OBJETIVO GENERAL

Determinar la viscosidad de los aceites usados en el laboratorio, mediante la relación del tiempo empleado por la esfera en recorrer una distancia al ser introducida en el viscosímetro.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Hallar la viscosidad de los aceites a diferentes temperaturas.

Comparar la viscosidad de los aceites usados y nuevos.

MARCO TEORICO

QUE ES LA VISCOSIDAD

La viscosidad es la propiedad de un fluido mediante la cual se ofrece resistencia al corte. La viscosidad es una manifestación del movimiento molecular dentro del fluido.

El coeficiente de viscosidad es constante, en el sentido de que no depende de la velocidad. Sin embargo, depende de otros factores físicos, en particular de la presión y de la temperatura. Esta dependencia se explica al considerar la interpretación microscópica-molecular de la viscosidad. Cuanto más viscoso es un líquido, más lento es su flujo. La viscosidad de un líquido suele disminuir con el aumento en la temperatura, por esta razón la melaza caliente fluye más rápido que cuando está fría.

Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles.

Unidades de viscosidad

En el SI (Sistema Internacional de Unidades), la unidad física de viscosidad dinámica es el pascal-segundo (Pa•s), que corresponde exactamente a 1 N-s/m² o 1 kg/(m•s).

La unidad cgs para la viscosidad dinámica es el poise (1 poise (P) ≡ 1g•(s•cm)−1 ≡ 1 dina•s•cm−2 ≡ 0,1 Pa•s), cuyo nombre homenajea al fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Se suele usar más su submúltiplo el centipoise (cP). El centipoise es más usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020 cP a 20 °C

Que es el viscosímetro

Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido. Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además de producto de una coeficiente de viscosidad. En 1884 Poiseuille mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.

Viscosimetro de hoopler

Se conoce también como viscosímetro de bola y está diseñado por la medida de la viscosidad de líquidos no newtonianos. Se basa en la diferentes velocidad de caída de un sólido esférico en el seno de un fluido como consecuencia del mayor o menor valor del coeficiente de fricción o viscosidad de este.

Consta, como elemento fundamental, de un tubo de vidrio de paredes gruesas que lleva marcas dos señales anulares en las proximidades de sus extremos y que a su vez está inserto en otro tubo mucho más ancho destinado a alojar agua circundante como medio termostático. En todo se encuentra dispersos en posición ligeramente inclinada en un estativo análogo al de un microscopio y puede ser girado 180° alrededor de un eje perpendicular a ambos tobos

El tubo interior se llena del líquido cuya densidad se desea conocer y a su vez se deja caer una esfera de vidrio o de acero de la colección suministrada por el fabricante. Tras el cierre se hace girar el sistema de manera que la esfera escogida se deslice lentamente; el cierre va provisto de una pieza caza, burbujas para evitar la presencia de aire en el interior. Una vez constante la temperatura, se mide con un cronometro que aprecie segundo el tiempo invertido por la bola para pasar entere u enrase y otro. Se repite la operación varias veces y el valor medio t, se sustituye en la expresión que suministra el valor de la viscosidad absoluta

La viscosidades una propiedad que depende de la presión y temperatura y se define como el cociente resultante de la división de la tensión de cizallamiento ( ), por el gradiente de velocidad (D)

PROCEDIMIENTO

Realizar el pesaje de la esfera y del picnómetro

Depositar aceite de cocina nuevo en el picnómetro y realizar el respectivo pesaje

Adicionar el aceite nuevo de cocina en el viscosímetro con agua a diferentes temperatura (10°c, 30°c, 50°c)

colocar la esfera dentro del tubo del viscosímetro

Tomar el tiempo promedio en que la esfera recorre la distancia establecida

Realizar los procedimientos anteriores con aceite de motor nuevo

Repetir todos los procedimientos anteriores con aceites usados de cocina y de motor a una sola temperatura (30°C)

Con los datos obtenidos hallar la densidad y viscosidad de los aceites a temperaturas (alta, baja y ambiente)

DATOS

Peso del picnómetro vacio: 29.08g 0.0290kg

Volumen del picnometro: 50ml 5*10-5

Peso de la esfera: 14.5g 0.0145kg

Diametro dela esfera: 1.5cm 0.015

Radio de la esfera: 0.0075m

Distancia del tubo del viscosímetro: 10cm 0.1m

Peso del aceite nuevo de cocina: 44.94g 0.0449kg

Peso del aceite usado de cocina:45.01g 0.0450kg

Peso del aceite de motor nuevo:43.04g 0.0430kg

Peso del aceite de motor usado: 43.17g 0.04317kg

RESULTADOS

Para hallar el volumen de la esfera se utilizo la siguiente formula:

v=4πr3/3

v=(4π(0.007m)3)/3= 1.76625*10-6m3

Con el volumen anterior procedemos a hallar densidad de la esfera con la siguiente formula:

d=0.0145/(1.76625*10-6)=8210.645kg/m3

Tabla 1 densidades de los aceites nuevos y usados

aceite peso Volumen del picnómetro Densidades

cocina nuevo 0.0449g 5*10-5 m3 898kg/m3

Cocina usado 0.0450g 5*10-5 m3 900 kg/m3

Motor nuevo 0.0430g 5*10-5 m3 878 kg/m3

Motor usado 0.04394g 5*10-5 m3 878.8 kg/m3

Para hallar las densidad se utilizo la siguiente formula

d=m/v

Para el aceite de cocina nuevo

d=m/v

d=0.0449g/(5*10-5 m3)= 898kg/m3

Para el

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