DETERMINACION DE ERRORES Y DESVIACION ESTÀNDAR

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA: MECANICA DE FLUIDOS

Laboratorio de Mecánica de Fluidos

CATEDRATICO

Ing. Rubén Esaú Mogrovejo Gutiérrez

Alumno: Edgardo Carlín Egoavil Morales

Grupo: 4

LABORATORIO N° 2

TENSIÒN SUPERFICIAL

Lima - Perú

2015

INDICE

pag.

INTRODUCCION 2

1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA 3

2. RECURSOS EN EL LABORATORIO 3

3.. PROCEDIMIENTO 3

4. PROCEDIMIENTO DE GABINETE. 3

5. GRÁFICOS 5

6. APORTES DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL A LA INGENIERIA CIVIL 5

7. CONCLUSIONES. 6

8. ANEXOS 7

8.1REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS. 7

8.2 DETERMINACION DE ERRORES Y DESVIACION ESTÀNDAR 7

8.3 FOTOS

10

INTRODUCCIÓN

La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.

El presente informe de la práctica de laboratorio N° 2 sobre la tensión superficial, describe las actividades desarrolladas en el laboratorio de la asignatura de Mecánica de Fluidos, con la finalidad de conocer el comportamiento de la tensión superficial del agua bajo los efectos de aumento de temperatura, siendo posible establecer la relación temperatura vs tensión superficial.

El desarrollo de este laboratorio es muy importante para comprender el este fenómeno físico empleándose el método del pesado de las gotas de agua para la determinación de las fuerza al ser multiplicada por la aceleración de la gravedad y del diámetro del gotero la longitud obteniéndose con estos valores la tensión superficial, procedimiento que tiene errores que se deben evaluar.

En la profesión de Ingeniería Civil el fenómeno físico de Tensión Superficial se presenta con frecuencia por lo que deben de ser considerados en los diseños y ejecución de obras para evitar daños y efectos indeseados sobre todo en obras hidráulicas.

1. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Obtención de la relación experimental y grafica de la tensión superficial vs la temperatura del agua.

2. RECURSOS EN EL LABORATORIO.

Balanza electrónica, marca Adam Equipment serie AE 17900131 modelo ABC 600.Precisión de la balanza.0.02.

Gotero de 2 mm de diámetro.

PROCEDIMIENTO.

Con el gotero de diámetro (D), producir 10 gotas de agua a una misma temperatura.

Con la balanza electrónica pesar las gotas y obtener el peso medio de una gota (G).

El peso medio de una gota multiplicada por g proporciona la fuerza (F), con la definición de tensión superficial (σ), obtenemos el valor de la misma.

σ = F/L = F/πD donde, L es la longitud del orificio del gotero.

Repetir el procedimiento cambiando la temperatura del agua 5 veces.

En la tabla adjunta coloque los cinco datos experimentales de la tensión superficial y considerando a estos como verdaderos, determine el error que se comete al utilizar tablas o gráficos.

4. PROCEDIMIENTO DE GABINETE.

Cálculo del peso medio de las gotas para cada temperatura.

G1 = (g1+g2+g3+…+g20)/20 = 0.98/20 = 0.049 grs

G2 = (g1+g2+g3+…+g20)/40 = 1.90/40 = 0.0475 grs

G3 = (g1+g2+g3+…+g20)/60 = 2.82/60 = 0.047 grs

G4 = (g1+g2+g3+…+g20)/80 = 3.76/80 = 0.047 grs

G5 = (g1+g2+g3+…+g20)/100 = 4.72/100 = 0.0472 grs

G6 = (g1+g2+g3+…+g20)/120 = 5.66/120 = 0.04717 grs

Cálculo de la fuerza F

F1 = G1 x g = 0.049/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.00048 N

F2 = G2 x g = 0.0475/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.0004659 N

F3 = G3 x g = 0.047/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.000461 N

F4 = G4 x g = 0.047/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.000461 N

F5 = G5 x g = 0.0472/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.000472 N

F6 = G6 x g = 0.04717/1000 Kg x 9.81 m/s2 = 0.0004627 N

Cálculo de L longitud del orificio del gotero.

D gotero = 2 mm

L = π x D gotero = π x 0.002 m = 0.006283 m.

Cálculo de la tensión superficial.

σ1 = F1/L = 0.00048 N/0.006283 m. = 0.0765 N/m

σ2 = F2/L = 0.0004659 N/0.006283 m = 0.07416 N/m

σ3 = F3/L = 0.00047 N/0.006283 m = 0.07338 N/m

σ4 = F4/L = 0.00047 N/0.006283 m = 0.07338 N/m

σ5 = F5/L = 0.00047 N/0.006283 m = 0.07369 N/m

σ6 = F6/L = 0.00046 N/0.006283 m = 0.07364 N/m

Tabla 1. Datos de laboratorio de tensión superficial.

DATOS EXPERIMENTALES DE TENSION SUPERFICAL

Datos Nº T ºC G gota grs (peso medio) σ gr/cm σ Kg/m σ N/m

1 28 0.98 7.81 7.81〖x10〗^(-3) 76.5〖x10〗^(-3)

2 38.5 1.90 6.56 7.56〖x10〗^(-3) 74.16〖x10〗^(-3)

3 46 2.82 7.48 7.48〖x10〗^(-3) 73.38〖x10〗^(-3)

4 52 3.76 7.48 7.48〖x10〗^(-3) 73.38〖x10〗^(-3)

5 74 4.72 7.52 7.52〖x10〗^(-3) 73.69〖x10〗^(-3)

6 87 5.66 7.51 7.51〖x10〗^(-3) 73.64〖x10〗^(-3)

5. GRÀFICOS.

PROCEDIMIENTO:

Los datos consignados en la columna 2 y 6 de la Tabla 1llèvelos a un gráfico tensión superficial vs temperatura.

Determine el error relativo porcentual de la tensión superficial respecto al logrado con el uso de las tablas (considere como verdaderos los datos experimentales)

Encuentre la desviación estándar.

6. APORTES DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL A LA INGENIERIA CIVIL

En

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