Laboratorio # 01 fluidos no newtonianos mecnica de fluidos

Laboratorio # 01 fluidos no newtonianos mecnica de fluidos

UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

CAPILARIDADCURSO: MECNICA DE FLUDOS

DOCENTE: Ing. SILVA LINDO Marco

Integrantes: MARQUEZ QUISPE, George Cristofer101.0809.400MONTENEGRO TORRES, Carlos Santiago112.0904.360

FECHA: Huaraz 27 de abril del 2015.

I. INTRODUCCIN

El primer experimento de laboratorio del curso de mecnica de fluidos en el presente ciclo (quinto ciclo) fue elegida libremente por los grupos formados de dos referidos a las demostraciones de las propiedades de los fluidos.En esta oportunidad los integrantes del presente grupo optamos por tomar el tema capilaridad y en este experimento se analiza una combinacin de tensin superficial y capilaridad y su curioso efecto en un conjunto de palillos.

La capilaridad es una consecuencia directa de la tensin superficial de un lquido, y se considera como el ascenso o descenso de un lquido en un tubo de dimetro pequeo insertado en un lquido. Los tubos angostos o canales de flujo se conocen como capilares. La superficie libre que se forma en un tubo capilar se conoce como menisco. La capilaridad se extiende a otros fenmenos, por ejemplo, las toallas de papel sper absorbentes, se basan en los efectos de la capilaridad para poder succionar el agua de alguna superficie y almacenarla en su interior gracias a la tensin superficial.

II. OBJETIVOS

1) OBJETIVOS GENERALES:

a) Demostrar experimentalmente los efectos de capilaridad en los palitos de madera.

b) Analizar el comportamiento que ejerce el agua en los palitos de madera.

c) Analizar las propiedades de la maicena disuelto en agua y visualizar su comportamiento como un fluido.

2) OBJETIVOS ESPECFICOS:

a) Disear un mtodo apropiado de trabajo para que durante y despus del experimento se eviten errores.

b) Desarrollar los clculos y procedimientos adecuadamente con la finalidad de lograr las metas en un 100%, sin tener que someternos a experimentos repetitivos.

III. MATERIALES E INSUMOSLos materiales e insumos para nuestro la realizacin de nuestro experimento son los siguientes: Cinco palillos de dientes (de preferencia planos). Un gotero. Un vaso con agua. Un plato desechable.IV. MARCO TERICOLa capilaridad es un proceso de losfluidos que depende de sutensin superficial la cual, a su vez, depende de la cohesin del lquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por untubo capilar.Cuando un lquido sube por un tubo capilar, es debido a que lafuerza intermolecular o cohesin intermolecular entre sus molculas es menor que la adhesin del lquido con el material del tubo; es decir, es un lquido quemoja.El lquido sigue subiendo hasta que la tensin superficial es quilibrada por el peso del liquido que llena el tubo. Este es el caso del agua, y esta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energa para vencer la gravedad

La capilaridad es el ascenso de los liquidos por tubos muy estrechos

El lquido asciende por las fuerzas atractivas entre susmolculas y la superficie interior del tubo. Estas son fuerzas de adhesin

las fuerzas de cohesin, son las fuerzas que unen las moleculas entre si del balance entre estas fuerzas se aplica el comportamiento del liquido el angulo se conoce como el angulo de contacto

si es mayor que 90, son mas importantes las fuerzas liquido liquidio y se dice que el liquido se mojasi es menor que 90, son mas importantes las fuerzas liquido solido y se dice que el liquido mojaLey de JurinCuando se introduce un tubo capilar de radio r en un lquido de densidad , ste experimenta un ascenso o descenso tal que la altura del lquido en el capilar est dada por

V. PROCEDIMIENTO Toma los palillos y dblalos por la mitad, sin que se rompan, hasta formar una "V". Acomoda los palillos sobre el plato unindolos por su doblez. De esta manera formas una estrella. Usando el gotero coloca una gota de agua, justo donde se unen los dobleces de los palillos.

VI. DATOS Y OBSERVACIONESComo paso inicial se verific el estado de los palillos a utilizar, se buscaron palillos que tuviesen aproximadamente la misma longitud, y que estuviesen fabricados a partir de madera. Se quebraron los palillos aproximadamente a la mitad de su longitud, dejando cierta parte de los palillos unida mediante fibras de madera, de manera que no se encontrasen completamente separados. Luego se utiliz un plato de porcelana como superficie de trabajo y se colocaron los palillos quebradosjuntando las mitades de palillos distintos en 5 pares, como se muestra en la figura a continuacin:

A continuacin se tom el hisopo y se introdujo una de sus puntas en agua para obtener la gota. Ntese que la punta del hispo es un capilar en s, y que el agua viaja hacia arriba a travs de las fibras de algodn.

Se dej caer una gota de agua justo en el centro de la forma, donde los 5 pares unen sus puntas. Al instante se not que las partes de los palillos que todava se encuentran unidas buscaban alinearse y recuperar su forma original, es decir, los palillos avanzaban hacia una posicin de equilibrio que les permitiera alinearse

Alrededor de un minuto despus, el movimiento se detuvo y la figura tomo su forma final como se puede observar en la figura. La parte derecha de la estrella no alcanzo la forma deseada, y se observa que fue debido a que el palillo que tiene el ngulo ms agudo abierto hacia el exterior tena muy pocas fibras en el lugar donde se quebr, y el efecto de restitucin no pudo llevarse a cabo

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESLa tensin superficial debido al agua genera una fuerza restauradora en los palillos que hace que busquen recuperar su forma originalDebido a efectos de capilaridad las fibras sirven de canal para transmitir las fuerzas restauradoras hacia las dems fibrasLa estrella se forma por las restricciones que se ponen los pedazos de palillo entre s, y si la fuerza fuese lo suficientemente grande, se formara un pentgono en lugar de una estrellaAunque se lleve a cabo todos los pasos del experimento, puede que falle debido a la aleatoriedad que presenta la densidad de la madera, y la eleccin del punto de corte en el palilloEl movimiento completo tarda alrededor de un minuto en realizarse y no es uniforme.VIII. RESULTADOSLa explicacin que se da al fenmeno observado es que este efecto se da a raz de dos efectos, como son la tensin superficial y la capilaridad, que contribuyen a los efectos restauradores dentro de la madera y que generan la forma de estrella Al soltar la gota sobre las puntas quebradas de los palillos lo que se desencadena es una reaccin entre los intersticios de las fibras de la madera. La madera al no poseer una densidad constante posee gran cantidad de estos huecos entre sus fibras, donde el agua fcilmente penetra y forma una membrana. Esta membrana ejerce una fuerza debido a la tensin superficial del lquido en los bordes de los huecos, empujando las fibras una con otras. Estas fibras buscan compensar la inestabilidad de este instante regresando al punto inicial de equilibrio, esto quiere decir, regresando a la posicin en la que las fibras se encontraban alineadas, y tenan longitudes aproximadamente paralelas. Bsicamente, la madera se dilata, y permite que la energa de restitucin viaje a travs de ella para tratar de devolver la forma original de los palillos. De ser lo suficientemente grande, no se observara una estrella, sino un pentgono, pero al llegar al lmite de la fuerza y las mutuas restricciones entre los palillos, lo que nos queda es la estrella.

IX. BIBLIOGRAFA

1. Cengel Y. A.; Cimbala J.M. Mecnica de Fluidos Fundamentos y Aplicaciones. Primera Edicin. Editorial Mc. Graw Hill. Mxico, 2006.

2. Mataix, Claudio. Mecnica de Fluidos y Maquinas Hidrulicas. Segunda Edicin. Editorial Del Castillo S.A. Espaa, 1982.

3. Mott, Robert. Mecnica de Fluidos aplicada. Cuarta Edicin. Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana S.A. Mxico, 1996.

4. STREETER, Victor, Fluid Mechanics, Mc Graw Hill.

5. http://www.docencia.unt.edu.ar/bioquimicafisica/Teorias/7%20-%20Tensi%C3%B3n%20Superficial.pdf

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