Viscosidad

PRÁCTICA Nº 2. VISCOSIDAD

1. OBJETIVO GENERAL: Determinar el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de fluidos newtonianos.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 2.1. Determinar la relación de la viscosidad con la temperatura. 2.2. Comparar los valores de viscosidad experimentales con los obtenidos mediante las ecuaciones teóricas (Andrade, Eyring, Orrick y Erbar, Morris, Makhija y Stairs y Van Velzen, Cardozo y Langenkamp`s) y el nomograma. 3. INTRODUCCIÓN TEÓRICA: La viscosidad es la propiedad de un fluido para resistir la rapidez con la que se lleva a cabo la deformación cuando actúan fuerzas cortantes sobre él. Depende de la temperatura, la composición y presión del fluido [1].

Ley de newton de la viscosidad: “Para un determinado fluido, la tensión tangencial de rozamiento aplicada según una dirección es directamente proporcional a la velocidad (en módulo) en la dirección normal a la primera, siendo la constante de proporcionalidad correspondiente al coeficiente de viscosidad.”

Es decir, que la fuerza de cizalla por unidad de área es proporcional al gradiente negativo de la velocidad local. Ésta es la ley de Newton de la viscosidad, y los fluidos que la cumplen se denominan fluidos newtonianos. Estos fluidos son aquellos en los cuales la viscosidad no varía con la deformación, es decir, que existe una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la tasa de deformación resultante. Por el contrario un fluido es considerado No-newtoniano cuando su viscosidad varía con la deformación, es decir, existe una relación no lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la tasa de deformación angular [2].

Efecto de la temperatura en la viscosidad de los líquidos: No es posible estimar teóricamente las viscosidades para líquidos con exactitud. Las viscosidades de líquidos disminuye drásticamente con

la temperatura, ésta decrece con ella. Esta dependencia de la temperatura se representa bien mediante la ecuación empírica (Andrade):

Esta ecuación sugiere una relación que envuelve los radios de los volúmenes específicos y un factor de compresibilidad adiabática para líquidos compresibles e incompresibles, se ve limitada a bajas temperaturas. Otras ecuaciones para medir la viscosidad de un líquido teóricamente, conocidas como modelos teóricos de viscosidad son [3]:

Modelo de Eyring. Este modelo se basa en el estudio de la relación de las fuerzas intermoleculares con la viscosidad. En un líquido las moléculas están en constante movimiento; cuando el líquido está en reposo el movimiento se reduce a vibración, debido a que cada molécula queda rodeada por las más próximas. Esta teoría permite estimar la viscosidad de los líquidos a partir de otras propiedades físicas como: Volumen molar del líquido y calor de vaporización del líquido:

Donde: μ: viscosidad en Kg/m*s. N: número

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