Informe N°6 Fisica II

12
TÍTULO: DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE VISCOSIDAD EN LÍQUIDOS RESUMEN: En esta experiencia realizada se logró determinar el valor del coeficiente de viscosidad para el H 2 O, alcohol y el ron, con ello se demostró que se cumple: η alcohol >η r on >η H 2 O . Para calcular el valor de η se empleó la siguiente ecuación: η 1 η 2 = ρ 1 t 1 ρ 2 t 2 (Ley de Poiseuille) Donde: η 1 : coeficiente dellíquido desconocido ρ 1 : dens idad del líquido desconocido η 2 : coeficiente dellíquido conocido ρ 2 : densidad dellíquido conocido t 1 yt 2 : tiempo para cada líquido Para la experiencia se consideró como líquido conocido al agua, a partir del cual se halló el valor de η para el alcohol y el ron. El coeficiente de viscosidad del agua a 18°C y 50°C se obtuvo mediante la interpolación de la gráfica de ηvsT° la cual nos da una recta y mediante regresión lineal se encontró su ecuación. Finalmente se demostró que el coeficiente de viscosidad tiene una relación inversa con la temperatura. INTRODUCCIÓN: En el presente informe se dará a conocer cómo determinar el coeficiente de viscosidad de un líquido mediante el uso de la Ley de Poiseuille, expresada mediante la siguiente ecuación: Q= V / t= π( P 2 P 1 ) R 4 / 8 ηL … (1) Donde: V : volumen dellíquido η : coeficiente de viscosidad P 2 P 1 : diferenciade presiones L : longituddel tubo capilar R : radiodeltubocapilar t : tiempo

description

Informe N°6 Fisica II

Transcript of Informe N°6 Fisica II

TTULO: DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE VISCOSIDAD EN LQUIDOSRESUMEN:En esta experiencia realizada se logr determinar el valor del coeficiente de viscosidad para el H2O, alcohol y el ron, con ello se demostr que se cumple: Para calcular el valor de se emple la siguiente ecuacin: (Ley de Poiseuille)Donde: Para la experiencia se consider como lquido conocido al agua, a partir del cual se hall el valor de para el alcohol y el ron. El coeficiente de viscosidad del agua a 18C y 50C se obtuvo mediante la interpolacin de la grfica de la cual nos da una recta y mediante regresin lineal se encontr su ecuacin.Finalmente se demostr que el coeficiente de viscosidad tiene una relacin inversa con la temperatura.INTRODUCCIN:En el presente informe se dar a conocer cmo determinar el coeficiente de viscosidad de un lquido mediante el uso de la Ley de Poiseuille, expresada mediante la siguiente ecuacin: (1)Donde: Se despeja el coeficiente de viscosidad, se tiene: (2)Se considera dos lquidos de igual volumen y temperatura, adems se sabe que la diferencia de presiones es proporcional a la densidad del lquido y habiendo medido los tiempos , se establece: (3)Donde:

Se conoce el valor de del agua obtenido a partir de una tabla de valores para cada temperatura, por interpolacin se encuentra el valor para la temperatura a la que se trabaj, y as se determina el coeficiente de viscosidad para otro lquido.MTODO EXPERIMENTAL:Para esta experiencia es necesario contar con un soporte universal (de donde se suspender el viscosmetro de Ostwald), una pinza de agarradera (para sostener el viscosmetro), un termmetro(con el que se medir la temperatura ambiente y la temperatura de bao mara), un vaso de precipitado (para poder calentar el viscosmetro), un picnmetro (con el que se determinarn las densidades de los lquidos empleados), 1 viscosmetro de Ostwald (usado para determinar el coeficiente de viscosidad para los lquidos: agua, alcohol y ron), una balanza de tres barras ( que en conjunto con el picnmetro se hallarn las densidades para los lquidos), una probeta (para verter los lquidos en el viscosmetro), un cronmetro (para medir el tiempo que tarda el lquido en escurrirse a travs del viscosmetro), un mechero (con el que se suministrar calor), un trpode (para sostener el vaso del bao mara).Para calcular el coeficiente de viscosidad de un lquido se har uso de la ecuacin (3), para ello se debe determinar el tiempo que tardar el lquido en pasar del punto A al punto B mostrada en la Fig.2.Si se conoce previamente el coeficiente de viscosidad del agua.Fig.2RESULTADOS Y DISCUSIN:Aqu se mostrar las tablas que sean necesarias para realizar los clculos.Tabla 1AguaAlcoholMezcla / Ron

177.6545.60143.2075.81101.4051.87

277.8445.55143.2575.88101.3551.73

377.6645.70143.2875.75101.3851.80

477.7345.58143.3075.90101.4551.85

577.5345.64143.3575.78101.4151.79

77.68245.614143.27675.824101.39851.808

0.1607670.0926500.0901890.1044320.0704700.089084

De estos datos se procede a calcular el coeficiente de viscosidad para el alcohol y para el ron: Para el alcohol:

Para el ron:

CONCLUSIONES De la experiencia realizada se concluye que el coeficiente de viscosidad tiene una relacin inversa con la temperatura, esto es, al aumentar la temperatura disminuye el coeficiente de viscosidad.

Tambin se concluye que de los tres lquidos que se emple, el alcohol es el que tiene mayor valor de coeficiente de viscosidad por tanto es el ms viscoso de los tres, adems el ron es ms viscoso que el agua: :

Adems se concluye tambin que el coeficiente de viscosidad es una ecuacin lineal en funcin de la temperatura, como se demostr para el agua.

El mtodo del picnmetro para calcular densidades de lquidos resulta ser muy preciso.

Los lquidos con viscosidades bajas fluyen fcilmente y cuando la viscosidad es alta el lquido no fluye con mucha facilidad.

RECOMENDACIONES: Para la experiencia realizada se recomienda tomar la mayor cantidad de medidas posibles para el tiempo para as poder disminuir los errores.

Se recomienda tratar de ser lo ms precisos al momento de controlar el tiempo para evitar errores al momento en el que el lquido va de A hacia B.

Tambin se recomienda que en el momento de llevar a cabo la medicin del tiempo en bao mara, tomar constantemente la temperatura para observar si la variacin ha sido significativa.

Los materiales que se usan para las diversas mediciones se deben lavar y secar por completo.

El picnmetro al momento de calentarlo en bao mara para determinar la densidad del agua, alcohol y ron a 50C, debe ser secado bien antes de pesarse.

REFERENCIAS:[1] Leyva Naveros, Humberto Fsica Tomo II. Ed. Moshera 2001[2] Rojas Saldaa, Ausberto Fsica Tomo II. Ed. San Marcos 2002http://html.rincondelvago.com/viscosidad-de-un-liquido.htmlAPNDICES:En este punto del informe se mostrarn los clculos extensos, como el mtodo de interpolacin para calcular el coeficiente de viscosidad para el agua a las temperaturas que se trabaj, para ello se usar la siguiente tabla.0C20C40C60C80C100C

1.7921.0050.6560.4690.3570.284

De aqu se encuentra la ecuacin de la recta de la grfica:

Para ello se emplear el mtodo de regresin lineal por mnimos cuadrados:

01.79200

201.00520.10400

400.65626.241600

600.46928.143600

800.35728.566400

1000.28428.4010000

Calculamos la pendiente y el intercepto:

Se calcula el valor de a 18C y 50C:

Tambin se calcularn los errores para el tiempo: Para el agua: Para el alcohol: A 18C: A 50C: A 18C: A 50C:

Para el ron: A 18C: A 50C:

EVALUACIN: Reemplace los valores en la ecuacin (3), tomando como dato la viscosidad terica del agua para la temperatura correspondiente. Tamb y 50C respectivamente, escriba sus resultados en la siguiente tabla.1.19900.6510

1.90110.8911

1.41350.6601

Calcule los errores porcentuales para cada caso. Si el resultado sale mayor al 10%. Justifique. Para el agua: A 18C:

A 50C:

Para el alcohol: A 18C:

A 50C:

Para el ron: A 18C:

A 50C:

Investigue acerca de los tipos de lubricante utilizado en autos y la relacin de los lubricantes con la temperatura.Existen diversos tipos de lubricantes:Las bases "Hydrocracked"Son el resultado de un complejo proceso de hidrogenacin cataltico. Este modernosistemaobtiene unos excelentes resultados en la mejora de viscosidad de las bases minerales. Tambin son denominadas como bases minerales "No Convencionales". Comparados con aceites minerales clsicos que son Monogrado, los aceites "Hydrocracked", ofrecen grandes ventajas, ya que son Multigrado y mucho ms resistentes a la oxidacin. Es un excelente producto para producir aceites de alta calidad con uncostoreducido.Los Aceites SintticosSon aquellos obtenidos nicamente porsntesisqumica, ya que no existen en lanaturaleza. Una de las grandes diferencias de los aceites sintticos frente a los minerales es que presentan una estructura molecular definida y conocida, as como propiedades predecibles, fruto de estainformacin. Los productosque hasta hoy se conocen como lubricantes sintticos puede ser ubicado entre alguna de las siguientes familias citadas a continuacin:1. PAO: "Poly Alpha Olefines", son el resultado de una qumica del etileno que consiste en la reaccin de polimeracin de compuestos olefnicos. Son multigrado segn la clasificacin SAE para motor y cajas de cambio, y su punto de congelacin es muy bajo. Tambin son conocidos como Hidrocarburos de sntesis, por ser "construidos" artificialmente con productos procedentes del crudo petrolfero. Se aplican en aceites de uso frigorfico por su propiedad de continuar fluidos a muy baja temperatura. Si comparamos ste con un aceite mineral tiene un mayor ndice de viscosidad y una mejor resistencia a la oxidacin.Untuosidad, que es la capacidad de adherirse formando una capa limite continua sobremetalesde Fe y Al. Elimina eltiempode formacin de pelcula, reduciendo el desgaste producido en ese momento.Posee propiedades "auto limpiantes", ya que es capaz de evitar la formacin de depsitos adheridos en las paredes internas del motor.Poseen tambin excelente resistencia a altas temperaturas y altsima Biodegradabilidad, por lo tanto, no rompe elequilibrioecolgico ya que son absorbidos por las coloniasbacteriassin causarlesdao. Su grado de degradacin biolgica enestadopuro y nuevo es cercano a 100%.Son usados en aceites para compresor, en aceites hidrulicos y en aceites de transmisin.2. steres orgnicos: Se obtienen tambin por sntesis, es decir, de forma artificial, pero sin la participacin de productos petrolferos. Al contrario de las bases anteriormente mencionadas, los Esteres son producto de la reaccin de esterificacin entre productos de origen vegetal, tales comoalcoholesy cidos grasos de origen vegetal. Son Multigrado y tienen unpoderlubricante extraordinario. los steres, tienen propiedades sobresalientes, tales como alta3. steres fosfricos: son producto de la reaccin de xidos fosfricos y alcoholes orgnicos. Su alto costo hace que su uso quede restringido a los fluidos hidrulicos resistentes al fuego en aplicaciones muy especficas. Tienen un muy buen poder lubricante y anti desgaste.

Universidad del Per, DECANA DE AMRICAFACULTAD DE CIENCIAS FSICASLABORATORIO DE FSICA IIHOJA DE EVALUACIN DE EXPERIENCIA DE LABORATORIOLaboratorio: N6 Determinacin del coeficiente de viscosidad en lquidosAlumno: Figueroa Ayala, Branco Jos Cdigo: 11070116 E.A.P: 0.72Grupo: JuevesHorario: 8-10 Fecha: 29 05 12 CriteriosPuntos

A. Planificacin de la investigacinA.1. Definicin del problema de investigacin y formulacin de hiptesis

A.2. Seleccin, manipulacin y diseo de mtodo para el control de variables

A.3. Diseo de un mtodo de obtencin de datos y seleccin de equipo y materiales apropiados

B. Recoleccin de la informacinB.1. Obtencin y registro de datos brutos

B.2. Organizacin y presentacin de datos brutos

C. Anlisis de la informacin, SU procesamiento y presentacinC.1. Procesamiento de datos brutos

C.2. Presentacin de los datos procesados

D. Conclusin y EvaluacinD.1. Extraccin de conclusiones

D.2. Evaluacin de procedimientos y resultados

D.3. Mejora de la investigacin

NOTA DEL INFORME