LEY DE STOKES .Laboratorio Integral I

LEY DE STOKES

Laboratorio Integral I

Dr. Eder Jesús Valentín Lugo Medina

Ingeniería Química

VI Semestre.

Alcantar Inzunza Cinthya.

Bon Quezada Karla.

Flores Peña Romina.

Medina herrera Dania.

Ortega López Carla.

Resumen.- Know the viscosity of deferent fluids using the Stake’s law.

Palabras Claves.-  líquido, ley de Stokes, fricción, viscosidad.

1. Objetivo

Determinar la viscosidad de un líquido, utilizando el método de Stokes.

La finalidad de esta práctica es la determinación de la viscosidad de diferentes sustancias mediante un experimento sencillo.

1. Introducción

La facilidad con que un líquido se escurre es una pauta de su viscosidad.

Se define la viscosidad como la propiedad que tienen los fluidos de ofrecer resistencia al movimiento relativo de sus moléculas. También se suele definir la viscosidad como una propiedad de los fluidos que causa fricción, esto da origen a la pérdida de energía en el flujo fluido. La importancia de la fricción en las situaciones físicas depende del tipo de fluido y de la configuración física o patrón. Si la fricción es despreciable, se considera el flujo como ideal.

1. Antecedentes

Ley de Stokes:

 La ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes tras resolver un caso particular de las ecuaciones de Navier-Stokes.

[pic 1]

Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

[pic 2]

Donde Vs corresponde a la velocidad de caída de las partículas.

Ρp, es la densidad de la partícula.

Pf, es la densidad del fluido

R, radio de la partícula

G, aceleración de gravedad

Por último ɳ corresponde a la viscosidad del fluido.

1. Materiales

• Liquidos.
• Canica.
• Regla.
• Vernier.
• Cronometro.
• Probeta graduada de 500 ml.
• Balanza.

1. Metodología

1. Medir el radio de la canica.
2. Determinar las densidades del fluido y la canica haciendo uso de algunos de los métodos para la determinación de densidad.
3. Realizar una exploración visual de la caída de la canica en el fluido, para determinar cualitativamente a partir de que profundidad el movimiento de este es constante.
4. Seleccionar la región terminal, misma que deberá esar localizada entre el punto determinado en el paso 3 y al menos 10 cm aproximadamente, por encima del fondo del recipiente.
5. Medir longitud vertical de la región terminal seleccionada.
6. Proceder a tomar las lecturas de tiempos de caída de la canica.

1. Cálculos y Resultados

Formula

[pic 3]

Dónde:

  Viscosidad del líquido problema[pic 4]

r= radio de la esfera

g = gravedad

ρesfera= densidad de la esfera

ρliquido= densidad del líquido

v= velocidad, que es igual a: h/t

dónde:

h= longitud del tubo en el marco de referencia.

t =tiempo de caída de la canica.

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