UNIVERSIDAD CATLICA BOLIVIANA SAN PABLOUNIDAD ACADMICA REGIONAL COCHABAMBAING. MECATRONICA

Informe N 2Densidad, Viscosidad

Laboratorio: Mecnica de fluidosCdigo: LIM 210Docente: Ing. Gabriela ChiroboceaIntegrantes: Alberto Junior Gonzales SilesAlex Alvaro Villarroel CocaErick torres Plaza Gestin: I/2015

Densidad, Viscosidad

INTRODUCCIONLa Mecnica de los Fluidos, como rea de estudio, se ha desarrollado gracias al entendimiento de las propiedades de los fluidos, a la aplicacin de las leyes bsicas de la mecnica y la termodinmica y a una experimentacin ordenada.Debido al comportamiento que tienen algunos fluidos, se hace interesante su estudio, sobre todo a nivel experimental, teniendo en cuenta que dicha sustancia posee ciertas propiedades tales como viscosidad y densidad, las cuales las cuales juegan papeles principales en flujos de canales abiertos y cerrados y en flujos alrededor de objetos sumergidos.Este inters en el estudio de los fluidos es a consecuencia de que en la vida diaria no existe un fluido ideal, es decir, una sustancia en la cual se est aplicando un esfuerzo, el cual puede ser muy pequeo, para que se resista a fluir con absoluta facilidad.En esta prctica se experimenta con la propiedad que tienen los fluidos de oponer resistencia a un efecto cortante por causa de la adhesin y cohesin, es decir, la viscosidad.Asimismo, el instrumento utilizado para determinarla, el procedimiento empleado y las unidades que representan dicha propiedad. Viscosidad La viscosidad es una propiedad que tiene un fluido la cual ofrece resistencia al fluir.En un lquido la viscosidad disminuye si aumenta la temperatura, por el contrario, en los gases si la temperatura aumenta la viscosidad tambin suele aumentar.Es importante aclarar que la viscosidad es independiente de la presin y que adems esa resistencia para fluir depende de la cohesin y la rapidez de transferencia de la cantidad de movimiento molecular. As un lquido, cuyas molculas dejan espacios vacos entre ellas mucho ms cerrados que las de un gas, tendr fuerzas cohesivas mucho mayores que las fuerzas cohesivas de un gas.La viscosidad puede ser medida por medio de un instrumento llamado viscosmetro y sus unidades se determinan utilizando la ley de viscosidad de Newton, as nos queda: = para la viscosidad absoluta Quedndonos en el sistema internacional, newton-segundo por metro cuadrado (N"s/m2) (Kg"m/s), no tiene nombre. En el sistema USC es (lb"s/pie2) (slug/pie"s), tambin sin nombre. Eel sistema c.g.s. se conoce como Poise (P); este es (dina/cm"s2).Para la viscosidad cinemtica que es la relacin de la viscosidad con la densidad de la masa,. Sus unidades en el sistema internacional es (m2/s), la unidad USC es (pie2/s) y la unidad c.g.s., llamada stoke (st) que es (cm2/s).Densidad La densidad de un lquido se define como su cantidad de masa por unidad de volumen.Adems podemos decir, que cuando aumenta la temperatura la densidad suele tambin aumentar y cuando la presin aumenta la densidad tambin. Las unidades de la densidad son (lbm/ft3) (lbm/gal3).Tambin se habla de la densidad relativa de una sustancia, la cual es la relacin entre su densidad o su peso especfico, el cual es el peso por unidad de volumen, con aquellos correspondientes al agua.

OBJETIVOS Determinar la viscosidad y densidad de un fluido.

Determinar el comportamiento de un fluido.

Comparar valores obtenidos con los valores de las tablas.

MATERIALES -Picnmetro-Densmetro-Probeta de 250 ml.-Balanza electrnica -Agua -Alcohol-Solucin de sal -Viscosmetro de cada de bola-Cronometro

PROCEDIMIENTO-Se determin la densidad a la temperatura ambiente para el agua y el alcohol utilizando el picnmetro y el densmetro -Se llen con el lquido de trabajo el viscosmetro -Se dej caer la esfera dentro del tubo y se determin el tiempo para recorrer la distancia entre los dos aforos.

Fluido

YTubo

PRESENTACION DE DATOS: = K (pt - p) t = viscosidad en centipoises (cp)pt = densidad del baln (gms/mL)2.53 esfera de vidrio8.02 esfera de acero 16.6 esfera de tantalio p = densidad del lquido (dms/mL)t = tiempo en minutos K= constante del viscosmetro

Picnmetro = 31,57gr = 0.0316 kg 50 ml = 5*10-5Agua destilada = 82 gr = 0.082kgT= 20CAlcohol = 72,64 gr = 0.073 kgT= 20CSolucin de sal = 85,77 gr=0.0858 kgT= 20C

CALCULOS Y RESULTADOS:

AGUA DESTILADA Densidad absoluta

= 1,008 = 1008

Peso especfico

= * g

= 1.008 * 980 = 987,84 gr/cm2s2 = 9878 = 9,878

Volumen especifico

= 0,992 = 9,92 *10-4

ALCOHOL

Densidad absoluta

= 0,8214 = 828

Densidad Relativar =

r= = 0,82

Peso especfico

= * g

= 0,8214 * 980 = 804,97 gr/cm2s2 = 8114,4 = 8,114

Volumen especifico

= 1,217 = 1,21 *10-3

SOLUCIN DE SAL

Densidad absoluta

= 1,084 = 1084

Densidad Relativar =

r= = 1,075

Peso especfico

= * g

= 1,084 * 980 = 1062,32 gr/cm2s2 = 10623,2 = 10,623

Volumen especifico

= 0,923 = 9,23 *10-4

VISCOSIDAD ABSOLUTA = K (pt - p) t

2.53 esfera de vidrio = 2530 kg/m38.02 esfera de acero = 8020 kg/m316.6 esfera de tantalio= 16600 kg/m31 cp = 1*10-3 Pa-s

Agua destilada

Esfera de vidrioT1= 2,43 sT2= 2,44 sT3= 2,42 sTR= 2,43 s = 0,0405 min

= 0,3 (2530 1008) 2,43 = 1109,538 =Pa-s= 1,11 cpEsfera de Acero T1=0,90 sT2=0,90 sT3=0,88 sTR= 0,893 s = 0,015 min

= 3,3 (8020 1008) 0,893 =20663,66 =Pa-s= 20,66 cp ( si mantenemos la constante de la esfera de vidrio obtenemos 1,878 cp)Esfera de tantalio T1=0,62 sT2=0,62 sT3=0,60 sTR= 0,613 s = 0,0102 min

= 35 (16600 1008) 0,613 = 334526,36 =Pa-s= 334,53 cp ( si mantenemos la constante de la esfera de vidrio obtenemos 2, 86 cp)

Alcohol

Esfera de vidrioT1=2,42sT2=2,41sT3=2,38sTR=2,403 s = 0,0401 min = 0,3 (2530 828) 2,403 =1226,97 =Pa-s= 1,23 cp

Esfera de Acero T1=0,84sT2=0,86sT3=0,87sTR=0,056 s = 0,0143 min = 3,3 (8020 828) 0,056 =1329,08 =Pa-s= 1.33 cp

Esfera de tantalio T1=0,52sT2=0,55sT3=0,58sTR=0,55 s = 9,17*10-3 min

= 35 (16600 828) 0,55 =303611 =Pa-s= 303,611 cp ( si mantenemos la constante de la esfera de vidrio obtenemos 2,6 cp)

*Nota: En algunos resultados obtenemos datos muy grandes, comparamos con la constante de la esfera de vidrio, y se obtuvo datos ms coherentes.

VISCOSIDAD CINEMATICA

= Agua destilada Esfera de vidrio = =1,1 m2/s

Esfera de Acero = = 20,49 m2/s

Esfera de tantalio = = 331,87 m2/s

Alcohol

Esfera de vidrio = = 1,48 m2/s

Esfera de Acero = = 1,61 m2/s

Esfera de tantalio = =366,68 m2/s

HIDRMETRO

A 60 F

Concentracin de solucin salina 33 %El aremetro mide en porcentaje.

CUESTIONARIO:

1.- Explica la influencia de la temperatura y de la densidad y viscosidad.En un lquido la viscosidad disminuye si aumenta la temperatura, por el contrario, en los gases si la temperatura aumenta la viscosidad tambin suele aumentar.En general, la densidad de una sustancia vara cuando cambia la presin o la temperatura. Cuando aumenta la presin, la densidad de cualquier material estable tambin aumenta. Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presin permanece constante).

2.- Como se define la viscosidad en grados engler y qu relacin tienen con la viscosidad absoluta?La viscosidad Engler se expresa en segundos Engler, tiempo de flujo de lquido.El grado Engler de viscosidad es la relacin entre los tiempos de flujo de lquido a una temperatura indicada y del mismo volumen de agua destilada.Por lo que la viscosidad absoluta, es medida por el tiempo que tarda un lquido en fluir a travs de un tubo capilar a una determinada temperatura.

3.- Para qu tipo de fluido es importante la viscosidad Valores de viscosidad. Lquido Viscosidad aproximada (Pa-s) Vidrio fundido (500C) 1012 Bitumen 108Polmeros fundidos 103 Jarabes 102Miel lquida 10 Aceite de oliva 10-2 Agua 10-3Segn la deformacin, es muy importante tener en cuenta la variacin que pueda sufrir la viscosidad de un flujoCONCLUSIONES Y RESULTADOS

La viscosidad es una propiedad muy importante de los fluidos. De acuerdo a la viscosidad del fluido y a la temperatura a la que est expuesto se pueden hacer diferentes aplicaciones.Cuanto mayor es la viscosidad ms se propaga el movimiento de una parte del fluido al resto, y viceversa.Un fluido es mvil cuando tiene menor viscosidad que el agua, y viscoso si tiene mayor viscosidad que el agua. Si la viscosidad es casi nula se trata de un sperfluido.

BIBLIOGRAFIA

Gua de base entregada por la docente http://www.thermoscientific.es/product/gilmont-falling-ball-viscometers.html digital.csic.es/bitstream/10261/22004/1/691.pdf ftp://ftp.demec.ufpr.br/.../mecanica%20de%20fluidos%20(shames).pdf https://prezi.com/f1zn8etu1ukw/mecanica-de-fluidos-ley-de-viscosidad/ https://www.youtube.com/watch?v=xzjoLE4qtUo