Viscosidad FINAL

7/25/2019 Viscosidad FINAL

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PRACTICA DE LABORATORION1

CURSO: Fsico-Qumica

TEMA: Viscosidad de lquidos

DOCENTE DEL CURSO:CamassiPariona, Oswaldo

INTEGRANTES:

Cceres Valle Ayrton Curi Seo!ia "ic# $uis %luera &ernal %du

Pariona Velasque' %ste(any

Callao, 13 de Enero del 201

INTRODUCCI!N

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ao de la consolidacin del Mar de

Grau


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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAO

Laboratorio: Fisico-Quimica

%n el )resente in(orme determinaremos la !iscosidad de lquidos )or medio del(lu*o ca)ilar+ Para esto de(iniremos )rimero que es la !iscosidad y su im)ortancia

)ara los (luidos, ya que dee ser considerada en mucas de las (ases del traa*ode qumica y (sica+ Por e*em)lo en el dise.o de equi)os qumicos, tales como,omas y tueras

$a !iscosidad de un lquido )uede determinarse midiendo su !elocidad de (lu*o )orun tuo ca)ilar+ $a determinaci/n de la !iscosidad asoluta es di(icultosa, encamio la relaci/n de !iscosidad de dos lquidos, )uede determinarse (cilmentecon un !iscosmetro+

%l conocimiento de la !iscosidad se em)lea muco en la industria+ Por e*em)lo enel dise.o de equi)os qumicos, tales como, omas y tueras

Ing. Oswaldo Camasi Pariona2


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OB"ETI#OS

Conocer y com)render el conce)to de !iscosidad como )ro)iedad de todo

(luido

0eterminaci/n de la !iscosidad de lquidos tolueno y licerina )or medio del

(lu*o ca)ilar+

0eterminaci/n de la enera de (lu*o y la entro)a de (lu*o, a )artir de lasmediciones de !iscosidad a di(erentes tem)eraturas+



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$UNDAMENTO TEORICO

$a !iscosidad es una )ro)iedad (sica muy im)ortante de los (luidos, que dee serconsiderada en mucas de las (ases del traa*o de qumica y (sica+

Por e*em)lo en el dise.o de equi)os qumicos, tales como, omas y tueras1tanto en los tama.os como en los res)ecti!os costos de)enden en ran )arte dela !iscosidad del (luido que a de trans)ortase+

#ISCOSIDAD

Se de(ine como la resistencia que al (lu*o de una ca)a de (luido e*ercen las ca)asadyacentes y el coe(iciente de !iscosidad se de(ine como la (uer'a )or la unidadde su)er(icie, necesario )ara mantener una radiente de !elocidad unitaria, entredos )lanos unitarios que entre si distan 2 cm+

fx=n( dVxdz)

0e la ec+ 324, en el sistema c++s+ la unidades son5 dinc-se6cm o r-masa6cm-se)oise+

$a !iscosidad de un lquido )uede determinarse midiendo su !elocidad de (lu*o )orun tuo ca)ilar+ %l !olumen 3V4 de un lquido que (luye a tra!7s de un tuo ca)ilar

de radio 3r4, durante un tiem)o 3 4, a*o una )resi/n constante 3P4, !iene dado

)or la ecuaci/n de Poiseuille+

V=Pr

4

8 ln

0onde, $5 desina la lonitud del tuo ca)ilar

n5 coe(iciente de !iscosidad



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Si las dimensiones del ca)ilar y el !olumen del lquido son constante, la ecuaci/nanterior se reduce a5

n=kP

0onde, k= r

4

8VL

$a determinaci/n de la !iscosidad asoluta es di(icultosa, en camio la relaci/n de!iscosidad de dos lquidos, )uede determinarse (cilmente con un !iscosmetro+

$a )resi/n 3P4 en !irtud de la cual se des)la'a el lquido de densidad 384 a lo larodel ca)ilar del !iscosmetro es

8

donde 5 es la di(erencia de altura entre las se.ales del instrumento+ 5 aceleraci/n de la ra!edad+

Aunque , !a !ariando en el curso de la e9)eriencia, los !alores inicial y (inal sonsiem)re constantes )or tanto, P es )ro)orcional a la densidad+

$a relaci/n entre las !iscosidades n:y n2 de dos lquidos1 de re(erencia y )rolemares)ecti!amente, de densidades 8:y 82

n 0

n1=

0 0

1 1

0onde1 0 y 1 re)resentan los tiem)os de (lu*o+



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$a !ariaci/n de la !iscosidad de un lquido con la tem)eratura+ %sta dada )or laecuaci/n5

n=A eE

RT

;omamos loaritmos5

ln (n)=E

RT+ln(A)

0onde, A5 es una constante

%5 enera de (lu*o 3


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MATERIALES

2+- >n !iscosmetro de Otswald

?+- Cron/metro

@+- Pi)eta de 2: ml+ raduada

+- ;uo de oma y omilla

B+- ;ermostato

+- So)orte y )in'as

REACTI#OS

2+- Aceite luricante

?+- ;olueno



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PROCEDIMIENTO E%PERIMENTAL

$a!ar el !iscosmetro con me'cla sul(ocr/nica caliente, lueo en*uaar con auadestilada, seuido )or cetona y seuidamente secado )or as)iraci/n de aire secoa tra!7s de 7l+

%l !iscosmetro es colocado !erticalmente en el a.o termosttico a latem)eratura de ?B DC con la ayuda de la )i)eta se introduce un !olumen conocidode aua destilada, de*ando lueo que alcance la tem)erara de equilirio del a.o,)or succi/n a tra!7s de un tuo de oma, aco)lando el !iscosmetro, se ele!a ellquido en la en la rama ca)ilar asta que el menisco rease la marca a+ 0e*andoentonces (luir el lquido se anota el tiem)o que tarda el menisco en atra!esar

sucesi!amente+ $as se.ales a y +

$a e9)eriencia dee re)etirse em)leando el mismo !olumen de enceno, lueoaceite luricante+ $a e9)eriencia con cada un de los lquidos dee reali'arse a lastem)eraturas de ?B DC, @:DC, @B DC E :DC+



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CALCULOS & RESULTADOS

"D ; 3DC4 m )icn/metro!aco 3r4

m )icn/metro m tolueno 3r4

m )icn/metro m licerina3r4

2 ?B @:+G?? H@+::I2 G?+?2I? @: @:+G?? H@+G:@IB G?+?2:I@ @B @:+G?? H@+?:I: G2+G2B

"D V 3ml4 H2 O

'(e)* toleno

'(e)* glice .

'(e)*2 B: @+I +2 2I:+2::? B: @+ @+I:: 2@H+B@@@ B: @+: @+:: G+H@:

TOLUENO



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2+- 0%;%=JK"ACKO" 0% $A 0%"SK0A0 0%$ ;O$>%"O

8;O$>%"O L( m picnmetro + m tolueno ) m picnmetro vaco

V

2D 8;O$>%"O L(73.00814) 30.22

!0 L :+I2H??I r6ml

?D 8;O$>%"O L(73.038!) 30.22

!0 L :+IBG@H: r6ml

@D 8;O$>%"O L(73."2080) 30.22

!0 L :+IB@GH: r6ml

"D +TOLUENO ')r-l* ; 3DC4 ; 3DM4 26; 3DM42 :+I2H??I ?B ?GI+2B @+@B:2@B92:-@

? :+IBG@H: @: @:@+2B @+?GIGH:2B92:-@

@ :+IB@GH: @B @:I+2B @+?B2H?I:B92:-@

0A;OS5 Non Perry

"D ; 3DC4 n.2O'/P* +.2O ')r-l*2 ?B :+IGB: :+GGH2::? @: :+I::H :+GGBHI@ @B :+H??B :+GG:2

?+- VKSCOSK0A0 A 0KF%=%";%S ;%JP%=A;>=A



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n tolueno =n #2$ tolueno %olueno

#2$ #2$

2Dn tolueno =

(0.8!0)(0.8417228)(4.1"")

(0.7100 ) (3.8") L :+I2B?HB@?H cP

2Dn tolueno =

(0.8007)(0.8!"370)(3.800)

(0.!"78 ) (3."") L :+H2HH??HH@ cP

2Dn tolueno =

(0.722!)(0.8!37"0)(3.400)

(0.40"1 ) (3.40) L :+?:I@G:2H cP

@+- A$$A= % E A PA=A %$ ;O$>%"O

ln (n )& '(1%)+ln()

0onde1 = L 2+GIBIIolg*+c!l "T

"D n tolueno '/P* ln3n4 ln3n6 42 :+I2B?HB@?H -:+?::?H?@@ -:+:@2H@I2II2G? :+H2HH??HH@ -:+@@2H2G -:+2I:@GGHI:



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@ :+?:I@G:2H -:+HG@@@2 -:+@2G:I22B@::


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m &'

entonces5 ' & m

m &( ,0.2040427233, (,0.331"4471" ))( 3.3!401"43!-10,3 , 3.28"701!-10,3 )

& 230"."401"

A$$AJOS % 3 G

230"."401")(1.8!88) &

E= BI:+H2:BHG

+- %";A$PKA # (cal)

[ ln(n

)( 1T)]= HR



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P%"0K%";%

m # & m

m &(,0.0317381881 , (0.1803"4780 ) )(3.3!401"43!-10 ,3 , 3.28"701!-10,3)

& 2"87.328"02

A$$AJOS 3 H

H=(2"87.328"02)(1.8!88) & B@@+H2?2? cal

B+- %";=OPKA S

S= H GT

/&!33".712124 , 4!80.710!7

(28.1!) L ?+B@B2:H

/& !33".712124 , 4!80.710!7(303.1!) L ?+G@I?:::



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/&!33".712124 , 4!80.710!7

(308.1!) L ?+B@@BBBB

GLICERINA

2+- 0%;%=JK"ACKO" 0% $A 0%"SK0A0 0% $A


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?+- VKSCOSK0A0 A 0KF%=%";%S ;%JP%=A;>=A

n licerina =n#2$ licerina licerina#2$ #2$

2Dn licerina =

(0.8!0)(1.22"3")(180.100)

(0.7100 )(3.8") L B2+@2G@GB cP

2Dn licerina =

(0.8007)(1.22!77")(137.!33)

(0.!"78 )(3."") L @H+:2::@ cP

2Dn licerina =

(0.722!)(1.22070)(".730)

(0.40"1 )(3.40) L ?B+?@22H cP

@+- A$$A= % E A PA=A $A


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0e la r(ica allamos ln ()

ln () &

A=

P%"0K%";% 0% ln3n4 !s 26;

m &

'

entonces5 ' & m

m &( 3.3887!08 , 3."12037287 )

( 3.3!401"43!-10,3 , 3.28"701!-10,3 )& !08.!812

A$$AJOS % 3 G



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!08.!812)(1.8!88) &

E= 22H@@+HI@

+- %";A$PKA H(c!l)

[ ln(n

)( 1T)]= HR


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P%"0K%";%

m

# & m

m &(3.734817721 , 3.4084"3174 )

(3.3!401"43!-10 ,3 , 3.28"701!-10,3)& !8.4!713!

A$$AJOS 3 H

H=(!8.4!713!)(1.8!88) & 22H2B+2@G@ cal



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B+- %";=OPKA S

S= H G

T

/&11733.7""83 , 1171!."133

(28.1!) L :+::IIB2?G

/&11733.7""83 , 1171!."133

(303.1!) L :+:BGII:G2H:

/&11733.7""83 , 1171!."133

(308.1!) L :+:BIG:G?GH?

CONCLUSIONES

Con el !iscosmetro de Oswald se )ueden determinar adecuadamente los

tiem)os en que los que el liquido !a a )asar de un )unto A un )unto &+



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$os lquidos con !iscosidades a*as (luyen (cilmente y cuando la

!iscosidad es ele!ada el lquido no (luye con muca (acilidad+

A mayor tem)eratura el !alor de la !iscosidad !a a disminuir+

$a !iscosidad y la densidad de las soluciones que se estudian !an a

de)ender de las concentraciones que tenan dicas soluciones+

%l lo3n4 !s 26; !a a tender )ara los lquidos a (ormar una lnea recta+

RECOMENDACIONES



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;ratar de mantener la tem)eratura constante cuando se traa*a con el

!iscosmetro Oswald, )ara la determinaci/n de las !iscosidades de las

di!ersas soluciones que se !an a estudiar+

Se deen tomar los tiem)os de manera e9acta cuando el lquido que se

estudia )asa de un )unto A un )unto & en el !iscosmetro+

$os materiales que se utili'an )ara las di!ersas mediciones se deen la!ar

y secar )or com)leto en la estu(a+

%l )icn/metro dee ser llenado com)letamente asta el ca)ilar5 lueo del

a.o se dee de secar )or com)leto el )icn/metro antes de ser )esado+



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APNDICE

DEDUCCI!N DE LA $!RMULA DE POISEUILLE:

Consideremos un (luido mo!i7ndose en el interior de un cilindro de radio =+;omemos el e*e del cilindro como e*e O+ Aislemos la ca)a de (luido com)rendidaentre dos cilindros de radios r y rdr y lonitud l+ %l (luido en contacto con elinterior del cilindro tiende a acelerar su mo!imiento mientras que, )or el contrario,el (luido en contacto con la su)er(icie del cilindro tiende a retardarlo+

Sean F2 y F? las corres)ondientes (uer'as de !iscosidad+ 0e acuerdo con 324 setiene5



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As )ues, la (uer'a tanencial sore la ca)a !ale5

Si el mo!imiento es estacionario esta (uer'a dee equilirarse con la (uer'a deidaa la di(erencia de )resi/n e9istente entre los e9tremos del tuo+ Si llamamos )2 y): res)ecti!amente a estas )resiones se tiene5

Knterando queda5

Vol!iendo a interar5

que se )uede escriir de la (orma5



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Para determinar CR y C? a)licaremos las condiciones en loslmites+ $a !elocidad de la ca)a que est en contacto con la )ared es cero, de(orma que ! es cero cuando r L =+ Cuando rL : la !elocidad es m9ima+ Porconsiuiente5

y )or tanto,

%l !olumen del (luido que atra!iesa cualquier su)er(icie trans!ersal del cilindro enla unidad de tiem)o es5


F!"#$%& '( POI)($I%%(


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BIBLIOGRA$A

- 0aniels and Oters, %9)erimental Pysical Cemistry 3Si9t edition4Moa#usa Com)any, $td+, ;o#yo, 2G?c)+2H+

- Findlay, Ale9ander, Practicas de Fisico-Qumica 3!ersi/n en castellano de

la octa!a edici/n inlesa4+ %ditorial J7dico Quirr*ica, &uenos Aires, 2GB, )+22@+

- Joore, T, Pysical Cemistry 3Fourt %dition4, $omans

Documents

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