UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CURSO: MECANICA DE FLUIDOS
PROFESOR: ING.
N° DE INFORME: INFORME 1
TITULO: VISCOCIDAD
ALUMNA: MALAVER MARIN DIANA
INTRODUCCIÓN
La práctica de viscosidad es una práctica muy importante en el sentido industrial
debido a que esta se fundamenta mucho en leyes físicas y químicas que nos
permite entender porque tal compuesto es más espeso que otro, o porque un
compuesto es utilizado como lubricante, etc.
El saber cuan viscoso es una solución nos permite saber por ejemplo su peso
molecular, es decir podemos determinar el peso molecular de una solución
desconocida gracias al método de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad de
una sustancia nos ayuda a concluir cuanto varia con respecto a la temperatura, si
es más viscoso o menos viscoso, etc.
El conocimiento de la viscosidad de un líquido nos ayuda en el área
de mecánica de fluidos ya que podemos saber qué tipo de líquido es importante y
porque usarlo en tal máquina para que esta funcione en óptimas condiciones. O
porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. O tal
vez en las bebidas como las cervezas, ya que la viscosidad influye mucho en el
gusto de la persona, etc. En fin el conocimiento de la viscosidad trae consigo
muchas conclusiones que pueden llevar al éxito de una empresa.
VISCOSIDAD
I. HIPOTESIS DE LA PRACTICALa viscosidad de un fluido, en nuestro caso el aceite, será inversamente proporcional a la temperatura; es decir mientras aumenta la temperatura la viscosidad va a disminuir
II. OBJETIVOS
- Medir la viscosidad del fluido a diferentes temperaturas con ayuda de un termómetro.
- Analizar como varia la viscosidad del fluido al aumentarla de la temperatura ambiente.
III. MARCO TEORICO
La Viscosidad es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. El coeficiente de viscosidad absoluta, o simplemente la viscosidad absoluta de un fluido, es una medida de resistencia, al deslizamiento o a sufrir
deformaciones internas. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se puede medir con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad.
La viscosidad de los líquidos aumenta exponencialmente con la presión.
El concepto de viscosidad es útil para el uso de muchas sustancias como aceites que actúan como lubricantes en diferentes maquinas, hay casos, como en la industria de lubricantes, donde las medidas de viscosidad han de tomarse a elevadas presiones. Las presiones soportadas por lubricantes en engranajes son del orden de 1GPa, mientras que en las perforadoras que operan a profundidad han de soportar presiones de
aproximadamente 20 MPa. Solamente la viscosidad correcta maximizará la vida útil y la eficiencia del motor, transmisión, sistema hidráulico o lo que sea la aplicación.
Así como la presión tiene efecto sobre la viscosidad de un líquido, igualmente lo tiene la temperatura, a mayor temperatura, menor viscosidad, esto porque la temperatura ejerce efecto directo sobre la densidad del líquido de la cual depende la viscosidad del mismo.
IV. MATERIALES - Balanza - Cronometro - Esferitas solidas - Termómetro - probeta
V. PROCEDIMIENTO
Usando una probeta, se dispuso hacer una marca en cada extremo, con el fin de tomar el tiempo que demora en caer la bola entre estas dos marcas
Se colocó el fluido en la probeta con una cierta temperatura que es medida con el termómetro
Se pesan las perlas que caerán en el fluido, al igual que se mide el diámetro Distancia de
recorrido Marca
Cada perla se dejara caer en el fluido tomando así el tiempo
Seguidamente se dejara caer la siguiente perlita, en total caerán 3 perlas por cada liquido de diferentes temperaturas
VI. CALCULOS Datos tomados: N° de prueba N° grupos de partículas Temperatura T°C Tiempo t(s) 1 1 28 9.00 2 7.81 3 6.62 2 4 46 3.62 5 3.47 6 4.67 3 7 49 3.50 8 4.00 9 3.22 4 10 63 1.85 11 2.08 12 2.06 5 13 130 1.16 14 1.45 15 0.91 Calculando la velocidad:
→
Siendo la distanciaL = 15cm
Reemplazando para la prueba N° 1: Partícula N°1:
⁄
Partícula N°2:⁄
Partícula N°3:⁄
Se realizan para todos y luego se saca el promedio, teniendo como resultado en la tabla siguiente:
N° prueba
N° partículas T°C Tiempo (s) V cm/s V media
1 1 28 9.00 1.67 1.95 2 7.81 1.92 3 6.62 2.27 2 4 46 3.62 4.14 3.89 5 3.47 4.32 6 4.67 3.21 3 7 49 3.50 4.29 4.23 8 4.00 3.75 9 3.22 4.66 4 10 63 1.85 8.11 7.53 11 2.08 7.21 12 2.06 7.28 5 13 130 1.16 12.93 13.25 14 1.45 10.34 15 0.91 16.48
Se realiza el cálculo de la viscosidad teniendo en cuenta las siguientes formulas:
…………..(1)
⌊
( )⌋
………(2)
⁄
…...(3)
Para calcular se calculará la densidad de la esfera teniendo como datos la masa de la esfera y su volumen
Datos:
D : Diámetro de la esfera → D = 7.8mm
Ms : Masa de la esfera → Ms = 0.26gr
→
→
⁄
Reemplazando datos en la ecuación (2):⌊
( )
⌋
Reemplazando en la ecuación (3):
⁄
Haciendo cambio de variable: ⁄
, y resolviendo:
Calculando la viscosidad cinemática, sabiendo: →
Reemplazando en la ecuación (1) tendremos la viscosidad dinámica:
→
se realiza este procedimiento de calcula en cada temperatura, teniendo en cuenta que la densidad del aceite varia con respecto a la temperatura.
los resultados están en la siguiente tabla: VII. GRAFICOS 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 28 46 49 63 130 VIS COCID A D CINE M A TICA CM 2/S TEMPERATURA T°C
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0.035569 0.145161 0.41505 0.5707803 1.923769 VIS COS ID A D CINE M A TICA CM 2/S Re
RELACION DE VISCOCIDAD CINEMATICA CON Re
0 0.5 1 1.5 2 2.5 28 46 49 63 130 Re TEMPERATURA T°C
VIII. CONCLUSIONES
