informe2 (viscosidad)

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

PRACTICA 3:

DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD DE LOS LÍQUIDOS

INFORME No 2

Integrantes:

Álvarez D. Jesús U. C.I: 24.145.625

Conace N. María M. C.I: 22.556.227

Martínez F. Heriberto A. C.I: 21.098.077

Pereira P. Carmina I. C.I: 20.699.394

Urbano C. Mariela N. C.I: 18.470.992

Viera C. Jorge A. C.I:18.039.655

6To semestre Sección Ma

Grupo D

Valencia, 25 de mayo de 2013

Profesor:

Ing Jimena González

Auxiliares:

Ing. Rafael Aguiar

Ing. William González

SUMARIO

La viscosidad es el parámetro que permite medir la resistencia que ofrece un líquido a

fluir, tomando en cuenta este concepto en la realización de esta práctica se logró medir las

viscosidades de diferentes sustancias (melaza y aceite de soja) con los distintos

viscosímetros existentes en el laboratorio.

Primeramente se procedió a medir la viscosidad de la melaza con el viscosímetro de

Brookfield en el que se realizaron varias repeticiones hasta que se encontró la relación

aguja-velocidad rpm y se realizó el cálculo con la formula correspondiente a este

viscosímetro la cual arrojo el valor de 31000 cP. Luego se realizó la medición de la

viscosidad del aceite de soja con el viscosímetro Cannon-Fenske en el que también se

realizaron varias repeticiones para obtener resultados más exactos. Se ajustó la temperatura

del baño de maría a 52.4 °C y se aplicó una succión para luego medir el tiempo de flujo de

dicho líquido. Se aplicó la formula correspondiente a este viscosímetro Por último se

utilizaron las copas ZAHN (copa N° 1) para calcular la viscosidad del aceite de soja a una

temperatura de 50 °C y se tomaron las temperaturas a medida que se hacían las

repeticiones, esto para corroborar que hay perdida de calor al hacer contacto con el metal y

el tiempo en que la copa se vacío. Se aplicó la formula correspondiente para este método.

Después de realizar cada una de estas mediciones se observó que las variaciones de las

viscosidades de las diferentes sustancias con respecto a las viscosidades teóricas son

pequeñas, estas variaciones se deben en gran parte a las condiciones del laboratorio y del

error humano. También se observó que al medir la viscosidad con el viscosímetro Cannon-

Fenske el valor arrojado por la formula no se encontraba en el rango de viscosidad esto

quiere decir que se requería un capilar de diámetro más pequeño para el aceite de soja, lo

que llevo a concluir que el aceite de soja no es un líquido muy viscoso y que la temperatura

influye de manera directa en la viscosidad de los fluidos.

Se observó que es de importancia hacer las mediciones más de una vez y con varias

personas para obtener valores más precisos.

TABLA DE RESULTADOS

Tabla 1: Viscosidad de Brookfield

Sustancia Viscosidad ( µ ± 0.38 ) cP

Melaza Experimental

Melaza 31000

Melaza 31000

Melaza 31000

Presión Ambiente: (730 ±0,01) mmHg; Temperatura ambiente (26 ± 0,1) oC

Tabla 2: Viscosidad de Cannon-Fenske

Sustancia Viscosidad ( µ ± ) cSt

Aceite de soja 30

Aceite de soja 40.25

Aceite de soja 36


Tabla 3: Viscosidad de las copas ZAHN

Sustancia Viscosidad ( µ ± ) cSt

Aceite de soja 30.2

Aceite de soja 31.6

Aceite de soja 32.3


CÁLCULOS TÍPICOS

Viscosidad de Brookfield

µ= lectura del dial * constante (k)

µ= 62 * 500

µ= 31000 Cp

Viscosidad de Cannon-Fenske

µ= tiempo de flujo * constante (c)

µ= 98 * 0.25 mm2/s2

µ= 24.5 mm2/s (cSt)

Calculo del Error Absoluto del Viscosímetro de Brookfield

Ea=|valormedido−valor teoricovalor teorico |; ∆VV =?

V=K ∙ L

Nota: Como la variable L es constante la derivada de una constante es uno y eso ofrece

como resultado lo siguiente: V= K

dV=( ∂V∂ L )dL=∂V∂ L=L

∂V=L ∙∂L=V ∙∂ L

ΔVV

=∆ L

ΔVV

=|31000−5000050000 |

ΔLL

=±O .38

GRÁFICOS

Grafica I: comportamiento de la viscosidad con el viscosímetro de Brookfield

20 22 24 26 28 30 32 34 36 380

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Temperatura (°C)

Visc

osid

ad d

e ls

mue

stra

(cP

)

Presión ambiente:(730 ±0,01) mmHg; Temperatura ambiente: (26 ± 0,1) oC

Grafica II: comportamiento de la viscosidad con el viscosímetro de Cannon-Fenske

20 22 24 26 28 30 32 34 36 380

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Tiempo 1 (s) tiempo 2 (s) tiempo 3 (s)

Visc

osid

ad d

e ls

mue

stra

(cS

t)


Grafica III: comportamiento de la viscosidad con la copa de ZAHN

20 22 24 26 28 30 32 34 36 3829

29.5

30

30.5

31

31.5

32

32.5

Tiempo 1 (s) tiempo 2 (s) tiempo 3 (s)

Visc

osid

ad d

e ls

mue

stra

(cS

t)


DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Viscosímetro Brookfield

El viscosímetro de Cannon-Fenske tiene un amplio rango de trabajo porque según los

datos tabulados para el mismo, todo dependiendo de la velocidad con que se gradué el

aparato y que la aguja sea la adecuada para el tipo de fluido, en el caso particular de la

práctica realiza el fluido utilizado fue la melaza producto de origen vegetal la cual es

sumamente viscosa, tomando como valor de referencia que está en el rango de 2000 a

50000 Cp dependiendo de múltiples factores entre los que se encuentran su grado de

pureza, los usos que se le piense dar a la misma y la más importante es la temperatura de la

melaza ya que mientras haya un aumento progresivo de la temperatura la viscosidad

disminuirá debido a que esta última influencia de manera directo por las variaciones de la

temperatura, al comparar los parámetros del laboratorio (la cual dio una viscosidad de

31000 Cp) se pueden decir que entra en el rango de aceptabilidad, hay que tomar en cuenta

que según las especificaciones del fabricante del viscosímetro de Brookfield se dice que

mientras el rango de acción se encuentre entre 60 a 90 de la lectura del dial se considera

una medición aceptada, y como resultados se obtuvo que las mediciones realizadas entraron

el rango deseado aun y cuando la temperatura de área de trabajo fuese un poco más elevada

(26 oC) que la temperatura ambiente (25 oC)

Viscosímetro Cannon-Fenske

La viscosidad del aceite de soja obtenida por medio del viscosímetro de Cannon-Fenske

varía según el tamaño del capilar utilizado, la temperatura, la densidad, etc. Por ello el

resultado de la viscosidad difiere para cada capilar. El utilizado para esta experiencia fue un

capilar con un diámetro de 300, al realizar los cálculos por medio de la ecuación

correspondiente, la viscosidad obtenida no entra dentro del rango estipulado debido a que el

diámetro del capilar es muy grande para el tipo de fluido. Por lo cual se debe utilizar un

capilar con un diámetro más pequeño.

Copas ZAHN

Al realizar tres repeticiones para el cálculo de la viscosidad con las copas zanhs se

obtuvieron resultados que variaron debido a la influencia de la temperatura. Al calentar el

aceite su viscosidad disminuyó y el tiempo que la copa tarda en vaciarse fue menor que al

de la última repetición esto se debe a que a medida que el aceite se iba enfriando el tiempo

que tardaba en vaciarse la copa aumentaba, por ello aumentaba la viscosidad.

CONCLUSIONES

1. Se obtuvo la viscosidad del fluido (aceite de soja) en función al diámetro del capilar

del viscosímetro Cannon-Fenske.

2. La temperatura influye de manera directa en la viscosidad de los fluidos.

3. La copa utilizada para determinar la viscosidad del aceite de soja resulto factible ya

que los tiempos obtenidos entraron dentro de los rangos tabulados y los valores de

las viscosidades obtenidas resultaron cercanos a la viscosidad teórica previamente

conocida, lo cual comprueba la efectividad de dicho método

4. La experiencia presentó un margen de error aceptable, al comparar las viscosidades

experimentales con las viscosidades teóricas. Por lo tanto se puede deducir que los

métodos empleados para su determinación resultan efectivos, ya que se puede

determinar la viscosidad dinámica y cinemática de un fluido.

5. Un error común que se puede producir en la medición del tiempo que tarda en

romperse el hilo que se produce cuando se introduce la copa en los fluidos, ya que

para empezar y terminar de medir el tiempo, se debe ver el momento exacto en el

que se rompe el hilo, esto quiere decir que se pudo haber medido un poco antes o

después de que se rompiera el hilo.

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