Labo1 Viscosidad 130416224033 Phpapp02
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8/17/2019 Labo1 Viscosidad 130416224033 Phpapp02
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Universidad Nacional de Trujillo
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
CURSO : INGENIERIA DE ALIMENTOS I
DOCENTE : Ing. M.Sc. Guillermo A. Linares lujan
INTEGRANTES :
MARTINEZ SALDAA! "URICO
#ARGAS RA$AEL! ANGIE STE%&ANIE
CICLO : #I
ASIGNACION : 'DETERMINACION DE LA #ISCOSIDAD(
TRU)ILLO * %ER+
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INTRODUCCIÓN
La reología es una disciplina científca que se dedica al estudio de la
deormación y ujo de la materia (Bird et al. 2002). u o!jeti"o est#
restringido a la o!ser"ación del comportamiento de materiales sometidos a
deormaciones muy sencillas$ desarrollando posteriormente un modelo
matem#tico que permita o!tener las propiedades reológicas del material.
%jemplos cotidianos de inter&s para la reología se encuentran la mayonesa$
yogurt$ pinturas$ asalto$ sangre y muc'os m#s (''a!ra 200).
*n uido es capa+ de uir de!ido a las uer+as de co'esión en sus
mol&culas y deormarse continuamente cuando se somete a un esuer+o
cortante. La "iscosidad (,) es una propiedad de transporte$ ya que
cuantifca la conducti"idad de cantidad de mo"imiento a tra"&s de un medio
conducti"o o uido. e interpreta como la resistencia que orecen los uidos
a ser deormados cuando son sometidos a un esuer+o.
La clasifcación de uidos est# dada por las dierentes características
uidos$ con"irtiendo tales prue!as en reológicas que pueden ser descritas a
tra"&s del uso de un "iscosímetro (-clements$ ///). %isten
"iscosímetros rotacionales$ como el "iscosímetro de Broo1feld$ donde su
elemento rotatorio sir"e la do!le fnalidad de agitar la muestra y medir su
"iscosidad.
Los uidos netonianos poseen una relación lineal entre la magnitud del
esuer+o cortante aplicado (3) y la "elocidad de deormación (4) resultante
(Bloomer 2000). Lo anterior$ indica una "iscosidad (,) constante a dierentes
"elocidades de corte5 cuando no presentan tal característica$ entonces se
denominan uidos no netonianos y acorde a su dependencia con el tiempo
se identifcan como reop&ctico o tiotrópico (-clements$ ///). 6e
acuerdo a 'ames (//7) y ''a!ra (200) los principales modelos
matem#ticos para los uidos son descritos en la 8a!la 9.
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Tabla I.
Principales modelos maem!icos para "#idos. Es$#er%o corane&'() *elocidad de
de$ormaci+n &γ () ,ndice de consisencia &-( e ,ndice de
comporamieno del $l#ido &(.
TIPO DE FLUIDO ECUACIÓN
Fl#ido Ideal de /in01am τ = τ0+µγ
Le2 de Ne3on τ = µγ
Le2 de Os3ald τ = 1 (γ ) n
:uente; (
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• Aogurt• -ayonesa• iscosímetro 8 69?98@<• iscosímetro annon C :ens1e
9ETODOLOG
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/. Deerminaci+n de *iscosidad por medio del 6iscos,mero
Capilar Cannon > Fens-e
e introduce el líquido en el ramal m#s anc'o del "iscosímetro.on un cronómetro se determina el tiempo que tarde el líquido
en !ajar el ni"el desde la marca inerior del !ul!o > a la
inerior del !ul!o B. (e sugiere 'acer tres repeticiones paraasegurarse de reducir el error en la operación).
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?. RESULTADOS : DISCUSIONES7 ALCO@OL
Se tomaron las medidas del tiempo del agua y etanol al pasar por un
viscosímetro capilar a 23ºC (temperatura ambiente) y los resultados fueron:
El viscosímetro capilar se utiliza para hallar la viscosidad cinemática (n).
iendo;
Para hallar el se necesitan la viscosidad y densidad del agua a 23ºC
µ23ºC=0.9384 mPa.s
ρ23ºC=997.48kg/m3=0.99748 g/cm3
Reemplazando en la formula
=9.4077x10-7m2/s =0.99077 cST =n1= n2
Tiempo
s
Agua
t1 3’ 36’’ =236s
t2 8’ 58’’= 538s
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Remplazando los valores de “f” y “n” en
f1=4.198x10-3 cSt/s
f2=1.842x10-3 cSt/s
Los datos obtenidos del etanol fueron:
Tiempos Etanol
t1 7’34’’ =454s
t2 9’37’’= 577s
Se utilizan los valores de f1 y f2para o0tener n$ # n1:
Como n= 1.485 cSt =1.485 x10-6m2/s
Como lo que se quiere es obtener la viscosidad se busco el valor de la
densidad del etanol de 96ºGL a 23ºC y esta fue de
i. ACEITE7Se tomaron las medidas del aceite al pasar por un viscosímetro
rotatorio a tres diferentes temperaturas (23-35-45°C) y los resultados
fueron:
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0.2 0.L 0.G 0.M .2 .L .G .M
0
0.7
.7
2
2.7N
N.7
L
L.7
f() O 2.L7 P 0.0N
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• >dem#s seg=n 9!ar+ y Bar!o+a$ (2007) los aceites son normalmente
netonianos$ pero a muy altas "elocidades de deormación presentan
un comportamiento dierente (este comportamiento se reerir# como
pseudoplasticidad)5 puede ser de!ido al alineamiento de las celdas
unitarias a altos esuer+os cortantes$ los cuales pueden causar una
disminución en la ricción interna. 8odos los aceites tienen una
"iscosidad claramente alta de!ido a su estructura molecular de largas
cadenas. > mayor longitud de la cadena de #cidos grasos$ mayor su
"iscosidad. La "iscosidad de un aceite tam!i&n aumenta con la
saturación de los enlaces do!le de car!ono.
0.2 0. 0.G 0.M .2 . .G .M0
2
N
() O 2 P 0.N
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0 0.7 .7 2 2.7 N N.70
2
N
7
G
() O ./ P 0.0N
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0 0 0 0 0 0 0 00
0.0.20.N0.0.70.G0.
0.M0./
$&( 8H.J = .KHR 4
Ener0,a de Aci*aci+n
4M T absol#a
ln(
Fi0#ra H. Lo0arimo na#ral de la *iscosidad din!mica *s. la in*ersa
de s#s respeci*as empera#ras absol#as.
%l o!jeti"o de grafcar ln(u) contra la in"ersa de las temperaturas a!solutas
es para poder encontrar la ecuación de >rr'enius.
*na de las ormas m#s importante de e"aluar la "ariación de un líquido al
cam!iar la temperatura es la ecuación de >rr'enius. La "iscosidaddisminuye con la temperatura$ ya que conorme aumenta la temperatura$
las uer+as "iscosas son superadas por la energía cin&tica$ dando lugar a
una disminución de la "iscosidad. For este 'ec'o se de!en etremar las
precauciones a la 'ora de medir la "iscosidad$ teniendo en cuanta que la
temperatura de!e permanecer pr#cticamente constante$ así lo indica
sí tam!i&n 9!ar+ y Bar!o+a (2007)$ mencionan que en el caso de uidosnetonianos$ la epresión que correlaciona la "iscosidad con la temperatura
es una ecuación tipo Arr1eni#s. Los alimentos fuidos durante todo el
proceso de elaboración, almacenamiento, transporte, venta y consumo,
están sujetos a variaciones continuas en su temperatura; es por ello, que
resulta importante conocer las propiedades reológicas de los productos en
unción de la temperatura.
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-ott$(200G) menciona que en las grafcas de la "iscosidad din#mica "ersus
la temperatura para muc'os líquidos$ la "iscosidad se grafca en escala
logarítmica$ de!ido al rango amplio de "alores num&ricos.
La energía de acti"ación es la cantidad de energía que se requiere para
iniciar una reacción química.
%l "alor de la pendiente de la recta o!tenida es igual a ;
y=ax b a= !"a#$
"a% energ&a de activación
$= '.()* +#mol
6e la ecuación de la recta tenemos que ;
aO2M7/.G ! "a= -a$/
asi,
%ntonces la ecuación de >rr'enius ser#;
- Ea=
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ii. :OGURT7
5no de los atri0utos de calidad más apreciados del #o+urt es la te6tura& a trav7s de su
consistencia # comportamiento al ser a+itado. En el presente tra0ao se estudió la
caraterización reoló+ica del ,luo de #o+urt por medio del modelo matemático de 8st9ald (e#
de potencia* para determinar los parámetros de ,luo ue lo de,inen.
0 0.7 .7 2 2.7 N N.7
0.000
7.000
0.000
7.000
20.000
27.000
N0.000
N7.000
f() O M.GG S0.G
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retorno ?= @&'!'%. El coe,iciente de correlación (R 1* para la curva de ida ,ue de "&@3 # la de
retorno "&3@32.
a0e resaltar ue el #o+urt en estudio ,ue de tipo casero& es decir no pertenecía a empresa de
marca conocida& ,ue conse+uido en ca,etín de la universidad. Se tra0ao a temperaturaam0iente (consideramos 1%A*
>l analizar los parámetros reoló+icos& se deduce un comportamiento pseudoplástico para el
#o+urt& en la ue am0as curvas se austaron adecuadamente a los datos e6perimentales&
utilizando el modelo de e# de Potencia. Los uidos pseudopl#sticos no tienen una
tensión de uencia para que comiencen a deormarse$ pero la "iscosidad
medida por la pendiente de la cur"a es alta para !ajas "elocidades de
deormación$ y decrece con el incremento de 4$ 'asta alcan+ar un "alor
asintótico T∞ constante (9!arrola).
os valores de B # n o0tenidos& indican ue cuando el #o+urt presenta ma#or consistencia (B*&
es tam0i7n más pseudoplástico (menor valor de n*& lo ue se puede interpretar como un re,leo
de sistemas más compleos de ma#or interacción de sus componentes.
a naturaleza del #o+urt ;i+ura3. se de0ió a la p7rdida de ,irmeza # consistencia del +el con el
tiempo. Se+Cn Sc)el)aas # orris ($@!* en la caracterización reoló+ica de #o+urt )an
demostrado ue el #o+urt es un ,luído ue e6)i0e un comportamiento no Fe9toniano de tipo
pseudoplátstico con un es,uerzo de cedencia.
El comportamiento reoló+ico del #o+urt se de0e en 0uena medida al +el estructural presente&
por lo ue sus propiedades de ,luo o viscosas e6)i0en dependencia tanto de la razón de corte
como del tiempo. (Gera+t)# et. al& $*
os parámetros reoló+icos son necesarios para esta0lecer la consistencia o te6tura del #o+urt
de manera o0etiva. a te6tura es un parámetro or+anol7ptico& detrerminante en la aceptación d
por parte del consumidor mientras ue las propiedades de ,luo (viscosidad* son importantes
para realizar la evaluación de otros parámetros de dise/o de euipo de proceso& tal como sería
el caso de caída de presión # los reuerimientos de 0om0eo tanto para a+itación como para el
transporte del ,luído. El #o+urt& presenta un comportamiento de ,luo compleo& dependiente del
es,uerzo cortante # del tiempo& por lo ue es de importancia estudiar la reolo+ía de este
producto lácteo con respecto al proceso& maneo& desarrollo de productos # aspectos del control
de calidad. (Ramas9am# # Hasa?& $$*.
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III/ MA"ONESA
0.000 0.020 0.00 0.0G0 0.0M0 0.00
0.000
200000.000
00000.000
G00000.000
M00000.000
000000.000
200000.000
00000.000
G00000.000
M00000.000
2000000.000() O M22020.N/ P 007.2G
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• e aprendió el manejo del "iscosímetro capilar y rotacional
("iscosímetro electa 8 69?98@ulton$ -. 200. :armacia La iencia y diseHo de ormas
armac&uticas. egunda %dición. %L%9%< %ditorial. %spaHa.• 9!ar+$ > y Bar!osa$ ?. 2007.Eperaciones unitarias en la ingeniería de
aliemtos. %ditorial -undi prensa Li!ros. %spaHa.• !erystyt'$ 200 pp.
• -clements$ 6.J.( ///). :ood emulsions; principles$ practices and
tec'niques. utónoma -etropolitana *nidad 9+tapalapa C 6i"isión de
iencias B#sicas e 9ngeniería. onsultado el G de diciem!re de 200
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