Informe de Viscosidad

INFORME DE MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS

La medida experimental de viscosidad fue realizada en el laboratorio de la FIC-UPLA con la finalidad de determinar el valor de su viscosidad del flujo trabajo.

INFORME LAB. FLUIDOS – MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDO

¨AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD¨

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

“FACULTAD DE INGENIERIA”

TEMA: MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS

PRESENTADO ALA CATEDRA DE LAB. MECÁ. DE FLUIDOS E HIDRÁULICA:

INTEGRANTES : GARAY PAUCAR, DENNIS

MATOS VILCHEZ, CARLOS

SUAREZ HIDALDO, DAVID

SOLIS TORRES, MOISES

CULLANCO HUARI, ERICK

CATEDRATICO : ING. HERQUINIO ARIAS, MANUEL VICENTE

ESPECIALIDAD : INGENIERIA CIVIL

SEMESTRE : VII CICLO

TURNO : SÁBADO

AULA : B1 - LAB. GIRALDEZ

HUANCAYO – PERU

1


2012

1


INDICE

CAPITULO I GENERALIDADES

1. INTRODUCCION2. TITULO

3. DESCRIPCIÓN GENERAL 4. OBJETIVO DEL ESTUDIO

CAPITULO II METODOLOGIA DE TRABAJO1. MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS2. METODOLOGIA

1) Materiales y Herramientas2) Procedimiento

CAPITULO III RESULTADOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

1. TOMA DE DATOS2. DEPURACION DE DATOS3. CALCULOS DE LOS DATOS4. RESULTADOS5. INTERPRETACION DE DATOS

CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. CONCLUSIONES2. RECOMENDACIONES

CAPITULO IV ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

1


CAPÍTULO I

GENERALIDADES

1


INTRODUCCION

La viscosidad puede ser considerada como la pegajosidad interna de un

fluido, el cual es una propiedad del fluido extremadamente importante en el

estudio de flujos, por ello se desarrollaron diversos métodos para medir la

viscosidad del fluido todo con la finalidad de tener en claro que ningún

fluido tiene las mismas propiedades.

En este informe damos a conocer sobre el método de medición de

viscosidad en tubos de caída libre, que se basa en una medición

experimental con respecto al tiempo y recorrido de una esfera por medio de

un fluido para luego ser calculado por las formulas correspondientes.

1


1. TITULO

“MEDEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS”

2. DESCRIPCIÓN GENERAL

La medida de viscosidad de fluidos por el método de “medida en tubos en caída

libre, se basa principalmente en controlar el tiempo en que recorre una esfera

(boliche) de un punto o nivel mayor hacia un nivel menor, por medio de un

recipiente con una altura adecuada y que este repleto de fluido (agua), para luego

determinar la viscosidad del fluido (agua).

3. OBJETIVO DEL ESTUDIO:

El presente experimento de medida de viscosidad por el método de “medida en

tubos caída libre” se ha desarrollado con el propósito de determinar la viscosidad

del fluido (agua), también analizar este método de “medida en tubos de caída

libre” para saber cuan eficiente es con respecto al resultado obtenido, y de tal

manera comparar el valor de la viscosidad del fluido (agua) obtenida de acuerdo

a su temperatura con los valores dados en tablas de viscosidades (agua)

realizados por científicos.

1


CAPÍTULO II

METODOLOGIA DE TRABAJO

1


1. MEDIDA DE VISCOSIDAD DE FLUIDOS

Para medir la viscosidad del fluido (agua) por medio del método de “medida en

tubos de caída libre”, sencillamente se medie el tiempo en que transcurre la

esfera de cristal y una altura tomada por medio de un tubo o recipiente

repletamente lleno de agua con la finalidad de obtener la viscosidad del fluido

(agua).

2. METODOLOGÍA

1) Materiales y Herramientas

MATERIALES

- Esferas de cristal -Agua

HERRAMIENTAS

- Vernier -Regla metálica

- Tubo de pvc con longitud establecida -Balanza al gramo

1


- Libreta de notas -Cronometro

2) Procedimiento

Paso 1: Medir la longitud del tubo

Paso 2: Llenar el tubo con agua hasta su borde superior

1


Paso 3: Medir el diámetro de cada bola de cristal (boliche) con el vernier

Paso 4: Luego proceder a pesar cada bola de cristal (boliche)

Paso 5: Luego proceder a la medición del tiempo de caída libre tomando el tiempo en que tarda en cruzar la bola de cristal desde el ras del tubo hasta el nivel inferior , cabe señalar que se realiza este paso con 5 bolas de cristal (boliche) para reducir errores de operación, cronometrando este proceso con tres tiempos diferentes.

*Se realiza este paso para todos los 3 diámetros diferentes de las bolas de cristal (boliche)

Paso 6: Para finalmente proceder a los cálculos respectivos para la obtención de la viscosidad del agua.

1


CAPÍTULO III

RESULTADOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

1


1. TOMA DE DATOS

DISTANCIA A RECORRER LAS ESFERAS = 111.8 cm

ESFERAS:

ESFERA1

TIEMPO DE CAIDA DEL ESFERA 1

T1 T2 T3 T4 T51.52 1.56 1.46 1.65 1.771.48 1.63 1.86 1.44 1.731.44 1.50 1.80 1.55 1.90

ESFERA 2


T1 T2 T3 T4 T51.35 1.64 1.63 1.98 1.761.6 1.5 1.7 2.02 1.651.9 1.58 1.72 2.5 1.70

ESFERA 3


T1 T2 T3 T4 T51.80 1.82 1.74 2.21 1.331.84 1.89 1.64 2.23 2.001.71 1.81 1.70 2.60 1.60

NOTA: Los datos resaltados anteriormente son aquellos datos que no serán utilizados ya que se desean reducir los errores de operación. 2. DEPURACION DE DATOS

DIAMETRO PESO ESFERA 1 25mm 23 gr.

DIAMETRO PESO ESFERA 2 15.5 mm 9 gr.

DIAMETRO PESO ESFERA 3 10.8 mm 4 gr.

1


N° DE ESFERA DIAMETRO PESO TIEMPO(s)

ESFERA 1 25 mm 23 gr.

T1 T2 T41.52 1.56 1.651.48 1.63 1.441.44 1.5 1.55

PROMEDIO T=1.53

ESFERA 2 15.5 mm 9 gr.

T2 T3 T51.64 1.63 1.761.50 1.70 1.651.58 1.72 1.70

PROMEDIO T=1.65

ESFERA 3 10.8 mm 4 gr.

T1 T2 T31.8 1.82 1.74

1.84 1.89 1.641.71 1.81 1.7

PROMEDIO T=1.76

3. CALCULOS DE DATOS

Volumen: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular el volumen de cada esfera:

Dónde: D=Diámetro

DIAMETRO (mm) RADIO(m) VOLUMEN (m3)Esfera 1 25 0.0125 8.18x10-6 Esfera 2 15.5 0.00775 1.95x10-6Esfera 3 10.8 0.0054 6.59x10-7

Densidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la densidad de cada esfera:

1


Donde: m=masa, V=volumen

MASA (Kg) VOLUMEN (m3) DENSIDAD(Kg/m3)Esfera 1 0.023 8.18x10-6 2811.736Esfera 2 0.009 1.95x10-6 4615.385Esfera 3 0.004 6.59x10-7 6069.803

Velocidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la velocidad de cada esfera:

V = D/T

Donde: V=velocidad, D=distancia y T= tiempo

ALTURA(m)TIEMPO

PROMEDIO(seg) VELOCIDAD(m/seg)Esfera 1 1.11 1.53 0.725Esfera 2 1.11 1.65 0.673Esfera 3 1.11 1.76 0.631

Viscosidad: Por medio de la ecuación dada se procede a calcular la viscosidad de cada esfera:

V = (2*g*Rb2/9*V)*(Pb/P – 1)

Donde: V=velocidad, g=gravedad, Rb=Radio de la esfera, Pb=Densidad de la esfera, y P=densidad del fluido(agua)

La densidad del agua por tablas en el cual la temperatura de trabajo es de 15ºC resulta de 1000 kg/m3.

1


Tabla de Propiedades del Agua de Robert Mott

Cuadro de Cálculo de Viscosidad de la esfera

RADIO(m) DENSIDAD(Kg/m3)

VELOCIDAD(m/seg)

DENSIDAD FLUIDO(Kg/m3)

GRAVEDAD(m/seg2)

VISCOCIDAD(m2/seg)

Esfera 1 0.0125 2811.736 0.725 1000 9.81 8.51x10-4

Esfera 2 0.00775 4615.385 0.673 1000 9.81 7.03x10-4

Esfera 3 0.0054 6069.803 0.631 1000 9.81 5.11x10-4

4. RESULTADOS

Tiempo promedio: Recorrido hallado de la esfera por una altura Esfera 1: 1.53 s

1


Esfera 2: 1.65 s Esfera 3: 1.76 s

Volumen: Hallada de cada esfera Esfera 1: 8.18x10-6 m3 Esfera 2: 1.95x10-6 m3 Esfera 3: 6.59x10-7 m3

Densidad: Hallada de cada esfera Esfera 1: 2811.736 kg/m3 Esfera 2: 4615.385 kg/m3 Esfera 3: 6069.803 kg/m3

Velocidad: Esfera 1: 0.725 m/s Esfera 2: 0.673 m/s Esfera 3: 0.631 m/s

La viscosidad: Obtenida del fluido en función al diámetro y densidad de las esferas es la siguiente:

Esfera 1: 8.51x10-4 m2/seg Esfera 2: 7.03x10-4 m2/seg Esfera 3: 5.11x10-4 m2/seg

Por lo tanto la viscosidad promedio del agua es de 6.88x10-4 m2/seg

5. INTERPRETACION DE LOS DATOS

La viscosidad del agua obtenida por medio de esfera de cristal varía según las propiedades de la esfera como su diámetro, densidad, etc. Por ello el resultado de la viscosidad del agua difiere para cada esfera de cristal, sin embargo los valores se encuentran muy cercanos.

1


CAPÍTULO IV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. CONCLUCIONES

1


Se obtuvo la viscosidad del fluido (agua) en función al diámetro y densidad de las esferas:

Esfera 1: 8.51x10-4 m2/seg Esfera 2: 7.03x10-4 m2/seg Esfera 3: 5.11x10-4 m2/seg Viscosidad del fluido (agua) promedio con una temperatura de 15°C

es de 6.88x10-4 m2/seg

Se demostró que valores resultados del método de medida de viscosidad en tubos de caída libre a una temperatura trabajada (15°C) difiere con las tablas realizadas por el científico Robert Mott.

Se demostró que este método de medida de viscosidad en tubos de caída libre experimental resulta ser eficiente porque tiene gran cercanía en su resultado.

Se verifico que el método de medida de viscosidad en tubos de caída libre no solo sirve para agua sino también para todo tipo de fluido newtoniano.

2. RECOMENDACIONES

Para la medición de viscosidades por el método de medida en tubos de caída libre se recomienda una tubería de longitud considerable para la comodidad de la medición del tiempo.

Para la observación de la medida del tiempo recorrido que indica el cronometro se recomienda realizar con tres o más personas para mayor precisión del tiempo.

Para el valor de la viscosidad del fluido (agua) obtenido se recomienda comparar con tablas realizados por los diferentes científicos para tener mejor interpretación del metodo.

1


CAPÍTULO V

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

1


1. Ing. Robet Mott “Mecánica de Fluidos”, sexta edición, pag 626,

editorial Person Education

2. Departamento de Ingenieria Mecánica Termica y de fluidos,

área de mecánica de fluidos, Tema “ MEDIDA DE VISCOSIDAD

DE FLUIDOS”

3. Lic. Musoun Young , Mecánica de Fluidos .Cuarta edición, pag

532.

www.Civiligweeks.com/fluidos-musoun/ajsl2655.

4. www.wikipedia.com/fluidos/viscosidad-search.

PROPIEDADES DEL FLUIDO (AGUA) REALIADO POR ROBET MOTT.

1

http://www.Civiligweeks.com/fluidos-musoun/ajsl2655

Documents

Informe de Viscosidad