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OBJETIVOS

Conocer algunos métodos y equipos para hacer mediciones de la viscosidad en líquidos newtonianos.

Establecer la diferencia en el comportamiento de los fluidos newtonianos y no newtonianos.

Determinar el coeficiente de viscosidad de Ostwald de un líquido conocido a partir de su densidad y su

tiempo promedio de Ostwald.

Determinar una ecuacin para e!presar la variacin de la viscosidad con respecto a la temperatura de unlíquido problema.

Consultar como la temperatura" el peso molecular y la estructura molecular afectan la viscosidad de un

líquido.

#dentificar los factores determinantes de la viscosidad seg$n el estado y características del fluido.

%amiliari&arnos con el uso del viscosímetro de Ostwald.

'prender a mane(ar las unidades de medida de la viscosidad.

DATOS Y OBSERVACIONES

)ara medir las viscosidades de los líquidos problema se utili& el viscosímetro de Ostwald. )ara comen&ar"

con cada líquido a estudiar se tenía que purgar el viscosímetro. )ara purgarlo se introducía una cantidad dellíquido a estudiar y se empapaba completamente el viscosímetro hasta que quedara limpio de alguna sustancia

e!tra*a para luego desechar el producto utili&ado.

+e llen el viscosímetro con el líquido problema de tal manera que el nivel del líquido en el bulbo que no est,

marcado quedara hasta la mitad y en el bulbo que tenía las marcas el nivel del líquido quedara por encima de

la marca superior -a. Este llenado se hace con la ayuda de una perilla de succin coloc,ndola en el e!tremo

superior de la rama donde est,n las marcas -a y -b del viscosímetro. +e quita la perilla de succin para que el

líquido problema comience su descenso y cuando pasa por la marca -a se activa el cronmetro y cuando pasa

 por la marca -b se detiene midiendo el tiempo que se demor para ir de la marca -a hasta la marca -b. )ara

cada líquido se hicieron cuatro lecturas. /erminados los cronometra(es procedimos a pesar el picnmetro

vacío y luego con cada uno de los líquidos empleados. 0os tiempos promedios obtenidos y los pesos de cada

líquido para el volumen contenido en el picnmetro fueron los siguientes El picnmetro vacío pesa

23.4524gr. y la temperatura de referencia fue de 226C. 0os pesos consignados fueron medidos en gramos.

LÍQUIDO TIEMPO(min.) PESO(sin picnóm!"#) PESO(c#n picnóm!"#)

'gua 7.2414 28.97:8 8;.:591

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Como ya se di(o" la temperatura de referencia durante la pr,ctica fue de 22>C.

' esta temperatura" la densidad del agua es 7.99;2 grs.?ml. y su viscosidad es de 7.958; c). Estos datos nos

sirven para calcular los valores

del volumen del picnmetro y las viscosidades de los dem,s líquidos utili&ados durante la pr,ctica@ la frmula

 para hallar las viscosidades es la siguiente

' partir del volumen del picnmetro que vamos a hallar con la densidad del agua y su masa" procederemos a

calcular la densidad de cada uno de los líquidos y su viscosidad respectiva.

A2UA3 4ILENO3

ETILEN2LICOL3

BUTANOL3

ISOPROPANOL3

LIQUIDO DENSIDAD(5"6m$) TIEMPO PROM.(s) Os!,&$% cP

'gua 7.99;2 24.14 7.958;

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C#ns$!&" c&$ s $& c&ción % P#isi$$ p&"& $& isc#si%&% % n $/*i%# N,!#ni&n# n 9nción %$& p"sión % c#n%cción (P) - :p$ic&" & p&"!i" % ;s!& c&ción c#m# s $$5& & $& c&ción < % $&!#"/& % $& p"1c!ic&=

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E:p$ic&" c#m# $& !mp"&!"& $ ps# m#$c$&" - $& s!"c!"& m#$c$&" &9c!&n $& isc#si%&% %n $/*i%#=

0os líquidos que tienen moléculas grandes y de formas irregulares son generalmente m,s viscosos que los que

tienen moléculas peque*as y simétricas.

0a viscosidad depende de las fuer&as de cohesin y la rapide& de la transferencia de cantidad de movimiento

entre moléculas. 'l incrementarse la temperatura a un líquido" la cohesin disminuye y por lo tanto" también

lo hace la viscosidad.

C&$ s $& %i9"nci& n!" $#s $/*i%#s n,!#ni&n#s - $#s n# n,!#ni&n#s=

En los fluidos Aewtonianos hay una relacin lineal entre la magnitud del esfuer&o cortante aplicado y la

rapide& de deformacin resultante - constante.

En los fluidos no Aewtonianos no e!iste relacin lineal entre la magnitud del esfuer&o cortante aplicado y la

rapide& de deformacin angular.

0os gases y los líquidos ligeros se apro!iman a los fluidos Aewtonianos" mientras que los líquidos pesados y

los gases en cercanías de sus puntos críticos son no Aewtonianos.

0os fluídos newtonianos son aquellos que fluyen como divididos en capas paralelas entre sí" que corren

independientemente una de la otra pero que e(ercen entre ellas una friccin o resistencia al movimiento" Estos

obedecen la ley de Aewton de la viscosidad.

En los fluidos newtonianos e!iste una relacin lineal entre la magnitud del esfuer&o cortante aplicado y la

rapide& de deformacin resultante. De esto podemos deducir que si consideramos un fluído determinado para

el cual tomamos datos del tiempo de deformacin ba(o diferentes esfuer&os aplicados" deducimos las

velocidades de deformacin resultante y hacemos la gr,fica que determinan dichos puntos" obtendremos una

línea recta.

En los fluidos no newtonianos en cambio" esa relacin no es lineal. Estos no cumplen la ley de Aewton@ su

viscosidad se ve afectada por deformacin del fluído cuando este es batido" vertido o esparcido.

'lgunos otros fluidos se comportan de una manera conocida como pl,stica" no empie&an a fluir hasta que se

haya aplicado un cierto esfuer&o -esfuer&o de cedencia. /ambién e!isten las sustancias ti!otrpicas cuya

viscosidad depende de la deformacin angular inmediatamente anterior de la sustancia y tiende a solidificarse

cuando se encuentra en reposo.

C#ns$!&" n& c&ción * :p"s $& &"i&ción % $& isc#si%&% c#n $& !mp"&!"& n n $/*i%#=

0a viscosidad para los líquidos decrece al aumentar la temperatura. Bna ecuacin que representa bastante bien

los datos es

'e-E ? -/

E se denomina energía de activacin para el flu(o.

' es la constante de activacin

es viscosidad

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Cóm# s mi% $& isc#si%&% % n $/*i%# n# n,!#ni&n# p#" 0mp$# $& % n C#$#i%=

)ara coloides semislidos se usa a menudo una forma de aparato que fuer&a al material a atravesar un orificio

o tubo capilar mediante una presin hidrost,tica conocida. )ara fluidos no newtonianos se encontraron

algunas formulas que nos relacionan la viscosidad

)l,sticos de =ingham Después de superar el esfuer&o de cedencia" el comportamiento es newtoniano.

-ttcFdu?dy

tc Giscosidad o rigide& pl,stica tHtc

)seudopl,sticos 0a viscosidad aparente -Fat?du?dy" disminuye al aumentar la tasa de corte o deformacin y

se muestra mediante la formula

tI-du?dyn

I Coeficiente de consistencia.

n #ndice de la ley de potencia o de comportamiento del fluído nJ1

)l,sticos delatantes 0a viscosidad aparente aumenta con la tasa de corte" se halla con la formula

tI-du?dyn

I Coeficiente de consistencia.

n #ndice de la ley de potencia o de comportamiento del fluído nH1

CONCLUSIONES

)ara conocer la viscosidad de un líquido Aewtoniano podemos utili&ar un líquido de referencia del cual

cono&camos su densidad y su viscosidad. Durante esta pr,ctica utili&amos como líquido de referencia el

agua.

)ara conocer la viscosidad de un líquido Aewtoniano a partir de un líquido de referencia debemos conocer 

la densidad" la viscosidad y el tiempo promedio de Ostwald de éste $ltimo y la densidad y el tiempo

 promedio de Ostwald del primero.

+e dice que un fluido es no Aewtoniano cuando la resistencia a fluir depende de la velocidad de

desli&amiento.

En los fluidos Aewtonianos hay una relacin lineal entre la magnitud del esfuer&o cortante aplicado y la

rapide& de deformacin resultante - constante.

0os gases y los líquidos ligeros se apro!iman a los fluidos Aewtonianos" mientras que los líquidos pesados

y los gases en cercanías de sus puntos críticos son no Aewtonianos.El coeficiente de viscosidad o ro&amiento interno " se despe(a de la siguiente frmula

% --'v ? 0

Donde % es la fuer&a e(ercida sobre una superficie de ,rea '" en movimiento por encima de un estrato líquido

de espesor constante 0" a la velocidad v" con relacin a la pared fi(a del recipiente. Dicha fuer&a se opone al

movimiento de la superficie considerada" a la cual es preciso aplicar una fuer&a igual y contraria" %" a fin de

que la superficie contin$e moviéndose con velocidad v constante.

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0os líquidos que tienen moléculas grandes y de formas irregulares son generalmente m,s viscosos que los

que tienen moléculas peque*as y simétricas.

0a viscosidad de un líquido disminuye con el aumento de temperatura Con muy pocas e!cepciones -como

el caso del dio!ido de carbono líquido a ba(a temperatura.

)ara hallar la viscosidad de un líquido no Aewtoniano como un coloide semislido se usa a menudo una

forma de aparato que fuer&a al material a atravesar un orificio o tubo capilar mediante una presin

hidrost,tica conocida.

0os elementos polares son m,s viscosos que los no polares.

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