LABORATORIO N° 2 ING. CIVIL UCV

VISCOSIDAD, CAPILARIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL

CURSO:

MECANICA DE FLUIDOS

INTEGRANTE:

GODOY TUCTO, THALIA

FECHA DE ELABORACION DE LA PRÁCTICA:

11 - 09 - 2015

FECHA DE ENTREGA DEL REPORTE:

12 – 09 - 2015

REPORTE Nº1

Por medio de este presente trabajo, se mencionara el estudio que se hizo en el análisis de la viscosidad, capilaridad y tensión superficial.

PRÁCTICA No 2 ATABLA DE CONTENIDO

1. RESUMEN2. INTRODUCCION3. OBJETIVO ESPECIFICO4. MARCO TEORICO5. METODOLOGIA6. CALCULO Y PRESENTACION DE RESULTADOS7. CONCLUSIONES Y RECOMIENDACIONES8. ANEXOS9. BIBLIOGRAFIA

1. RESUMEN

En este presente trabajo de laboratorio consiste en calcular experimentalmente la viscosidad en fluidos tales como la miel, el alcohol, el agua y aceite. Para esto se utilizó un tubo de ensayo de 100 mm con ello pudimos medir la masa y el volumen para así poder hallar su peso específico de cada elemento así mismo utilizamos una esfera de la cual calculamos su peso específico y su diámetro, para así poder hallar la viscosidad de estos elementos respecto al tiempo que cae la esfera en cada uno de los fluidos hasta el fondo del tubo de ensayo.

In this present study it is to experimentally laboratory calculate the viscosity fluids such as honey, alcohol, water and oil. For this a test tube of 100 mm with it we could measure the mass and volume in order to find its specific weight of each element likewise used a sphere which we calculate its weight and its diameter was used, so we can find the viscosity of these elements over time falling sphere in each of the fluid to the bottom of the test tube.

2. INTRODUCCIÓN

El estudio de viscosidad es importante debido a que esta se fundamenta mucho en leyes físicas y químicas que nos permite entender porque los líquidos son más viscosos que los otros, El poder estudiar la viscosidad de una sustancia nos ayuda a concluir, si es más viscoso o menos viscoso que los demás elementos que se estudian, además 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 estamos trabajando.

3. OBJETIVO ESPECIFICO:

Calculo de la viscosidad en diferentes fluidos. Experimentar con una esfera para saber que fluido es más viscoso que otro.

4. MARCO TEORICO

La viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra. Sin embargo debe ser una medida del rozamiento o fricción del fluido. Para ciertos líquidos, la viscosidad es constante y solo depende de la temperatura y presión. Este grupo se denominan líquidos Newtonianos.

μ= τdu /dy

Donde:

t: esfuerzo cortantedu /dy: gradiente de velocidad o índice de deformación cortantep: densidad

5. METODOLOGIA

MATERIALES:

Probeta graduada Balanza electrónica de precisión Termómetro Cronometro Una esfera pequeña Aceite Alcohol Miel Agua

PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS

Calibramos la balanza

Echamos 100 ml de alcohol en la probeta y pesamos en la balanza electrónica.

Por consiguiente tomamos el tiempo que demora llegar la esfera hasta el fondo de la superficie del alcohol con una altura de 0.156 m.

Repetimos la misma operación con los demás líquidos como el aceite, agua y miel, para poder obtener los datos necesarios para poder determinar que fluido es más viscoso que otro.

Luego sacamos la temperatura ambiental de cada fluido.

Finalmente obtuvimos todos los datos para poder hacer los cálculos.

6. CÁLCULO Y PRESENTACION DE RESULTADOS

Representación de los datos tomados en el laboratorio con el cálculo del peso específico de cada líquido y el tiempo de caída de la esfera.

RESULTADOS

Para ello utilizamos cada las fórmulas para calcular tanto la velocidad de caída de la esfera como la viscosidad dinámica de la esfera.

Para la velocidad de caída de cada esfera:

v=dt

Para la viscosidad dinámica de la esfera:

μ=d2(γesf .−γliq .)

18 v

Liquido Tempo de caída de lá esfera (s)

Velocidad de caída de lá esfera (m/s)

Viscosidad dinâmica de cada esfera

Alcohol 0.24s 0.65m/s 0.4 kg.s/mt2Miel 123.3s 0.00127m/s 204.9 kg.s/mt2Aceite 0.44s 0.35m/s 0.74 kg.s/mt2Agua 0.225s 0.69m/s 0.37 kg.s/mt2

Líquido que se va a

ensayar.

Temperatura(°c)

Peso específico(Kg/m)

Tiempo de caída de la esfera

(s)Alcohol 29.9 °c 0.00817 kg/m 0.24s

Miel 27.1 °c 0.01375 kg/m 123.3s

Aceite 28 °c 0.00929 kg/m 0.44s

Agua 25 °c 0.00771 kg/m 0.425s

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

ALCOHOL MIEL ACEITE AGUA0

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

Variacion de las propiedades fisicas de los elemen-tos

viscocidad (kg.s/mt2) velocidad de caidad de cada esfera (m/s)tiempo de caida de cada esfera (s)

CUESTIONARIO

1) ¿Presentan los líquidos ensayados resistencia al movimiento? ¿Por qué?

Si presenta resistencia al movimiento ya que la viscosidad se manifiesta en líquidos en movimientos y por medio de este ensayo hallamos la velocidad que fue variando de acuerdo al tiempo que se demora en llegar al final la esfera por lo tanto hay resistencia.

2) ¿Cómo serían los resultados experimentales si la temperatura ambiental fuera mayor o menor? ¿porque?

Los resultados experimentales serian diferentes porque a medida que aumenta la temperatura empieza a disminuir la resistencia al movimiento ya que la fuerza de cohesión entre moléculas no serían los mismos.

3) ¿influye en el experimento el tamaño de las esferas usadas? ¿Por qué?

Si influye porque son diferentes tamaños de esferas, varían en la masa y el volumen de estos y los resultados no serían los mismos.

4) Mencione tres fuerzas que influyen en la esfera mientras esta se encuentra sumergida en el líquido.

La fuerza de rozamiento entre el líquido y la esfera la fuerza que ejerce el líquido sobre la esfera y la fuerza de empuje.

5) Investigue y hable brevemente sobre la ley de Stokes.

La ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en función al seno del fluido viscoso. Cuya fórmula es:

Fr=6 πnvrr : radio de la esferav : velocidadn : viscosidad del fluido

6) ¿Qué son los viscosímetros y cuáles son los tipos de viscosímetros?

Los viscosímetros son instrumentos de medición para determinar la resistencia, también denominado como viscosidad, de diferentes líquidos. 

Los tipos de viscosímetros son los siguientes:

Viscosímetros capilares: la medición se realiza dirigiendo el líquido a través de un tubo fino.

Viscosímetros de rotación: emplean la idea de que la fuerza requerida para rotar un objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido.

Viscosímetros Stabinger: son bastante actuales ya que empezaron a comercializarse este milenio. En realidad se trata de viscosímetros de rotación modificados.

7. CONCLUSIONES Y RECOMIENDACIONES

En conclusión se llegó a observar que no todos los fluidos tienen la misma viscosidad esto varía de acuerdo a la temperatura a más temperatura menos viscosidad esto pudimos hallar tomando el tiempo, y la altura.

En la aplicación de la formula, se utilizó la ecuación de la densidad, volumen y la viscosidad.

Se recomienda tener listo los materiales a usar, tomar los datos con precisión y estar atentos con las unidades a trabajar en el cálculo matemático.

8. ANEXOS

9. BIBLIOGRAFÍA

Mott, R. (1996) 4° Ed. Mecánica de fluidos aplicada. México: Prentice Hall. Lopez, E. (2003). Trabajos prácticos de física. Magallanes: Universidad de Magallanes.

PRÁCTICA No 2 BTABLA DE CONTENIDO

Echamos 100ml de cada fluido en las probetas. Tomamos los datos de cada uno de los fluidos

Empezamos hacer caer la esfera en el alcohol y en los demás

fluidos.

Consecuentemente tomamos el tiempo que demora en caer hasta el fondo

1. RESUMEN2. INTRODUCCION3. OBJETIVO ESPECIFICO4. MARCO TEORICO5. METODOLOGIA6. CONCLUSIONES Y RECOMIENDACIONES7. ANEXOS8. BIBLIOGRAFIA

1. RESUMEN

Por medio de este estudio de la capilaridad y tensión superficial El presente trabajo de laboratorio consiste en realizar experimentos físicos de la capilaridad y tensión superficial y así obtener la relación que hay entre ellos.

Through this study of capillarity and surface tension This laboratory work is to conduct physical experiments of capillarity and surface tension and obtain the relationship between them.

2. INTRODUCCION

En el estudio de capilaridad y la tensión superficial se observa que la capilaridad depende de la tensión superficial ya que las moléculas de agua que se encuentran en la superficie que está en contacto con el aire estos están agarradas fuertemente y no se sueltan es por eso

3. OBJETIVO ESPECIFICO

Diferenciar la capilaridad y la tensión superficial.

Definir el concepto de capilaridad y tensión superficial.

4. MARCO TEORICO

Capilaridad es un proceso del fluido esto depende de la tensión superficial a su vez depende de la cohesión del liquido

Tensión superficial  es la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área esto implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie.  Del mismo modo está relacionada con las fuerzas de atracción que experimentan las moléculas en la superficie de un líquido

5. METODOLOGIA

MATERIALES:

Dos portaobjetos tinta un clavo de hierro liga elástica un plato agua aguja

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA CAPILARIDAD.

Colocamos el clavo encima de uno de los portaobjetos y encima colocamos el otro portaobjeto.

Luego sujetamos con la liga elástica de manera que se pueda sostener verticalmente sin caer.

Enseguida ponemos un poco de tinta en el plato y encima colocamos el trabajo anterior.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA TENSIN SUPERFICIAL

Colocamos agua en el plato

Enseguida ponemos la aguja

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La altura que logra el líquido entre los portaobjetos es mayor en la parte que tiene menos separación ya que en esa zona tan estrecha la masa de agua y el peso es menor. El líquido Si sube por las paredes de los portaobjetos por capilaridad es debido a que las fuerzas intermoleculares de cohesión que mantienen unidas las moléculas de agua es menor que la adhesión de las moléculas de agua con las paredes.

La tensión superficial es una propiedad particular de cada líquido ya que cada una tiene sus propias fuerzas intermoleculares.

Se recomienda ser observador.

7. ANEXOS

8. BIBLIOGRAFIA:

Materiales a usar Armando el objeto a usar.

Analizando la diferencia.Aplicando la Tensión superficial.

Irving H. (1995) 3° Ed. Mecánica de fluidos. Colombia: Mcgraw -Hill.

Mott, R. (1996) 4° Ed. Mecánica de fluidos aplicada. México: Prentice Hall.