Laboratorio N DINMICA DE FLUIDOS

Laboratorio N DINMICA DE FLUIDOS

DINMICA DE FLUIDOS

1. Objetivo.-

Determinar la viscosidad de una solucin, mediante el estudio de la dinmica de una esfera que se mueve en su seno.

2. Marco Terico.-Propiedades de los fluidosLos fluidos son agregaciones de molculas, muy separadas en los gases y prximas en los lquidos, siendo la distancia entre las molculas mucho mayor que el dimetro molecular, no estandofijas en una red, sino que se mueven libremente.Un fluido se denomina medio continuo, cuando la variacin de sus propiedades es tan suave quese puede utilizar el calculo diferencial para analizarlo.En Mecnica de Fluidos solo hay cuatro dimensiones primarias, de las que se derivan todas lasdems, a saber, masa, longitud, tiempo y temperatura.Las propiedades de los fluidos ms interesantes son,La isotropa, por cuanto mantienen igualdad de propiedades en todas direcciones.

Lamovilidad, por cuanto carecen de forma propia, por lo que se amoldan a la del recipiente que los contiene; a un esfuerzo infinitamente pequeo le corresponde una deformacin infinitamente grande.

Lacompresibilidad, segn la cual, para cualquier esfuerzo a que se someta al fluido, su volumen prcticamente no vara. As, para el caso del agua, por cada kg/cm2que aumente su presin, se comprime 1/20.000de su volumen. Para los fluidos compresibles, el volumen especifico ser funcin de la presin y de la tempera-tura, siendo complicadas las expresiones que ligan estas variables.

La viscosidad es una propiedad importante y tpica de los fluidos no ideales. En cierto modo corresponde a la resistencia al corte o expo foliacin de los slidos.

La viscosidad, que constituye una resistencia a la deformacin, la cual no sigue las leyes del rozamientoentre slidos, siendo las tensiones proporcionales, en forma aproximada, a las velocidades de las deformaciones; esta Ley fue formulada por Newton, que deca que, cuando las capas de un lquido deslizan entre s, laresistencia al movimiento depende del gradiente de la velocidad dv/dx, y de la superficie,F =SdvdxSiendola constante de proporcionalidad; ahora bien, la velocidad va variando progresivamente de capa encapa, y no bruscamente.Si la velocidad relativa de desplazamiento es nula, la tensin tambin lo ser.

La viscosidad se mide en el sistema C.G.S. en g/cm s, esta unidad recibe el nombre de poise.Resulta demasiado grande para muchas operaciones y por esto la viscosidad suele expresarse en centipoise, un poise = 100 centipoise.

Tcnicamente se mide la viscosidad en Kg/m s, unidad que no tiene nombre especial y que equivale a 10 poise.

As, para pasar de centipoise a unidades tcnicas, hay que dividir por 1000.

1. PARTE EXPERIMENTAL:

Laboratorio N DINMICA DE FLUIDOS

Laboratorio N DINMICA DE FLUIDOS

Taller de ProcesosPgina 4LAB. TALLER DE PROCESOS IIPgina 1

3.1. MATERIALES:

Esferas de diferentes tamaos Fluxmetro Balanza Cronometro Viscosmetro

3.2. SUSTANCIAS:

Solucin de cloruro de sodio Solucin de sacarosa

1.3 DIAGRAMA DE FLUJO:

1.4 PROCEDIMIENTO:

Pesar la esfera determinar su densidad y su radio y luego introducir al viscosmetro medir el tiempo que tarda en recorrer la distancia entre el punto a y el punto b.

2. DATOS OBTENIDOS:

Densidad de la solucin: 1180.80kg/m3

Para la densidad de la esferaMedidas

Masa de la esfera1.3205g

Dimetro de la esfera1.1cm

Para la viscosidadMedidas

Radio (r)0.005499m

Radio (R)0.01649m

H0.695m

H``0.765m

3. CLCULOS:

Clculo de la densidad de esfera:

Clculo de la velocidad de la esfera:

Clculo de la velocidad corregida:

Clculo de la viscosidad:

Clculo de la velocidad de la esfera:

Clculo de la velocidad corregida:

Clculo de la viscosidad:

Clculo de la velocidad de la esfera:

Clculo de la velocidad corregida:

Clculo de la viscosidad:

Clculo de la velocidad de la esfera:

Clculo de la velocidad corregida:

Clculo de la viscosidad:

Clculo de la velocidad de la esfera:

Clculo de la velocidad corregida:

Clculo de la viscosidad:

Viscosidad promedio:

4. RESULTADOS:

N %

Tiempo

Velocidad de la esfera

Viscosidad

15%1.02812.180.31880.58540.0813

210%1.06622.280.30480.55950.0849

315%1.10453.110.22350.40720.1131

423%1.17043.290.21120.38560.1204

523.10%1.17223.29450.21090.38520.1207

625%1.18683.380.20560.37720.1258

Promedio0.1077

Conclusiones.-Nos muestra lo importante es que es la viscosidad dentro de los fluidos ya que la velocidad est en funcin del tiempo.Y esto y en un proceso de mezclado es importante para evitar que se formen grumos en la solucin a preparar.Recomendaciones.-Se debe de agitar la solucin antes de verter est en el viscosmetro.Bibliografa.- Gua Ruiz autor Ing. Cesar Ruiz Universidad de Cantrabia mecnica de fluidos Autor Pedro Fernndez Diez

Qumica industrial