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La medición de la viscosidad de un líquido es fundamental en numerosos campos científicos e industriales, ya que esta propiedad está relacionada con la resistencia del fluido al flujo y puede tener un impacto significativo en procesos que van desde la fabricación de productos químicos hasta la exploración petrolera. Uno de los métodos más simples y efectivos para determinar la viscosidad de un líquido es a través de un experimento de viscosidad por caída libre. En este experimento, se aprovecha el movimiento de un objeto a través del líquido para evaluar la fuerza de fricción que experimenta y, por lo tanto, la viscosidad del fluido en cuestión.
Tipo: Resúmenes
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“Año de la recuperación y consolidación de la economía peruana” UNIVERSIDAD CONTINENTAL FACULTAD DE INGENIERÍA ASIGNATURA: MECÁNICA DE FLUIDOS DOCENTE: CAJACHAGUA GUERREROS, DIEGO RICARDO TEMA: VISCOSÍMETRO POR CAÍDA LIBRE NRC: 33374 INTEGRANTES: ● Chipana Sihue Diego Leonardo 100 % ● Perez Rivera Kevin Angelo 100% ● Gomez Reyna Brayan 100% HUANCAYO-PERÚ 2025
La medición de la viscosidad de un líquido es fundamental en numerosos campos científicos e industriales, ya que esta propiedad está relacionada con la resistencia del fluido al flujo y puede tener un impacto significativo en procesos que van desde la fabricación de productos químicos hasta la exploración petrolera. Uno de los métodos más simples y efectivos para determinar la viscosidad de un líquido es a través de un experimento de viscosidad por caída libre. En este experimento, se aprovecha el movimiento de un objeto a través del líquido para evaluar la fuerza de fricción que experimenta y, por lo tanto, la viscosidad del fluido en cuestión. Este experimento se basa en el principio de que cuanto más viscoso sea un líquido, más lenta será la velocidad de caída de un objeto sumergido en él. En esta introducción, describiremos los objetivos del experimento, los materiales necesarios y el procedimiento básico a seguir para determinar la viscosidad de un líquido utilizando la caída libre como método de medición.La medición de la viscosidad de un líquido es fundamental en numerosos campos científicos e industriales, ya que esta propiedad está relacionada con la resistencia del fluido al flujo y puede tener un impacto significativo en procesos que van desde la fabricación de productos químicos hasta la exploración petrolera. Uno de los métodos más simples y efectivos para determinar la viscosidad de un líquido es a través de un experimento de viscosidad por caída libre. En este experimento, se aprovecha el movimiento de un objeto a través del líquido para evaluar la fuerza de fricción que experimenta y, por lo tanto, la viscosidad del fluido en cuestión. Este experimento se basa en el principio de que cuanto más viscoso sea un líquido, más lenta será la velocidad de caída de un objeto sumergido en él. En esta introducción, describiremos los objetivos del experimento, los materiales necesarios y el procedimiento básico a seguir para determinar la viscosidad de un líquido utilizando la caída libre como método de medición.
● Canicas: boliche, jebe y metal ● Fluidos: miel, glicerina e hidrolina
- Procedimiento: PRIMERO: Con la ayuda de la balanza digital se pesa cada probeta, para luego en las mismas colocar las canicas, y de los resultados solo queda restar, obteniendo el peso de cada canica. SEGUNDO: Se vacían los fluidos en cada vaso precipitado, aproximadamente 500 ml de cada fluido. TERCERO: Al ser nuestros fluidos muy viscosos, se utilizaron los husillos más altos, para la hidrolina el husillo RH5, para la glicerina el RH6 y para la miel el RH7. Se empezó de menor a mayor viscosidad, obteniendo como resultado de viscosidad dinámica: - Hidrolina: 113.4 mPa.s - Glicerina: 1.584 Pa.s - Miel: 16.87 Pa.s CUARTO: Luego de realizar la prueba en el viscosímetro, cada fluido se vacía en las probetas intentando no perder mucha muestra, para posteriormente a cada uno se le elige su canica, para la hidrolina se utilizó la canica mediana de
jebe, para la glicerina se utilizaron las dos canicas pequeñas de vidrio y marmol y para la miel se utilizó la canica mediana de vidrio. QUINTO: Finalmente se introduce a cada una de las probetas con diferentes fluidos la canica escogida, antes de soltar, con la ayuda de un temporizador se mide su tiempo de caída.
- Recopilación de datos DATOS DE PROBETA: DATOS DE LAS CANICAS: DATOS DE LOS FLUIDOS: Nº FLUIDO MASA DEL FLUIDO (kg) 1 HIDROLINA 0.42511 kg 2 GLICERINA 0.62170 kg 3 MIEL 0.68043 kg Probetas Diámetro interior (m) Altura (m) Masa (kg) 1 0.0499 0.27 0. 2 0.0499 0.27 0. 3 0.0499 0.27 0. Nº Canicas Masa (kg) DIÁMETRO (m) 1 Ping pong 0.01102 0. 2 Canica de boliche 0.00575 0. 3 Canica de metal 0.02121 0.
Volumen = 5.280 𝑚 3 Masa = Masa total - Masa de la probeta Masa = 0.55095 - 0.12584 kg Masa = 0.42511kg Densidad = 𝑚 𝑣 Densidad = 0.42511 𝑘𝑔 5.280 𝑚^3 Densidad = 0. 𝑘𝑔 𝑚 3 Peso específico = ρ𝑥𝑔 Peso específico = 0. 0805 𝑘𝑔 𝑚
𝑚 𝑠 2 Peso específico = 0. 𝑁 𝑚^3 0.790 = 0. 𝑁 𝑚
0.10197162𝑘𝑔𝑓 𝑁 )^ 𝑘𝑔𝑓 𝑚 3 GLICERINA Volumen = π 4 𝑑 2 (ℎ) Volumen = π 4 (0. 0499) 2 (0. 27) Volumen = 5.280 𝑚 3 Masa = Masa total - Masa de la probeta Masa = 0.74728 - 0.12558 kg Masa = 0.62170 kg Densidad = 𝑚 𝑣 Densidad = 0.62170 𝑘𝑔 5.28 𝑚 3 Densidad = 0. 𝑘𝑔 𝑚^3 Peso específico = ρ𝑥𝑔 Peso específico = 0. 1178 𝑘𝑔 𝑚^3
𝑚 𝑠^2 Peso específico = 1. 𝑁 𝑚^3 1.156 = 0. 𝑁 𝑚
0.10197162𝑘𝑔𝑓 𝑁 )^ 𝑘𝑔𝑓 𝑚 3
Volumen = π 4 𝑑 2 (ℎ) Volumen = π 4 (0. 0499) 2 (0. 27) Volumen = 5.280 𝑚 3 Masa = Masa total - Masa de la probeta Masa = 0.80743 - 0.12700 kg Masa = 0.68043kg Densidad= 𝑚 𝑣 Densidad = 0.68043 𝑘𝑔 5.28 𝑚^3 Densidad = 0. 𝑘𝑔 𝑚 3 Peso específico = ρ𝑥𝑔 Peso específico = 0. 1289 𝑘𝑔 𝑚
𝑚 𝑠 2 Peso específico = 1. 𝑁 𝑚^3 1.264 ( = 0. 0.10197162𝑘𝑔𝑓 𝑁 )^ 𝑘𝑔𝑓 𝑚 3 Fluido Volumen 𝑚 3 Masa ( 𝑘𝑔) Densidad (kg / 𝑚) 3 Peso específico (kgf/𝑚 3 ) HIDROLINA 5.280 0.42511 0.0805 0. GLICERINA 5.280 0.62170 0.1178 0. MIEL 5.280 0.68043 0.1289 0. 2.2 Viscosidad Dinámica de las esferas PING PONG Volumen = 4 3 π(𝑟 3 ) Volumen = 4 3 π(0. 01267 3 )
Volumen = 4 3 π𝑟 3 Volumen = 4 3 π(8. 65 × 10 − ) 3 Volumen = 2.711× 10 − 𝑚 3 Masa = 0.02121 kg Densidad = 𝑚 𝑣 Densidad = 0.02121 𝑘𝑔 2.711×10−6^ 𝑚^3 Densidad = 7823. 𝑘𝑔 𝑚^3 Peso específico = ρ𝑥𝑔 Peso específico = 7823. 68 𝑘𝑔 𝑚^3
𝑚 𝑠^2 Peso específico = 0. 𝑁 𝑚^3 76750.313 = 𝑁 𝑚
0.10197162𝑘𝑔𝑓 𝑁 )^ 7826. 35^ 𝑘𝑔𝑓 𝑚 3 Fluido Volumen 𝑚 3 Masa ( 𝑘𝑔) Densidad (kg / 𝑚) 3 Peso específico (kgf/𝑚 3 ) Ping pong (^) 8. 5196×10−6^ 0.01102 1293.488 1293. Canica de boliche
Canica de metal
Canica de ping pong μ = ( ) 𝐷 2 18𝑒 γ𝑠 −^ γ𝑙 𝑡 μ = ( ) 3. 0.02534^2 18 𝑥 0.27 1293. 9298 −^ 0. 0805^ 𝑥
μ = 0. 𝑘𝑔𝑓.𝑠 𝑚^2 Esfera Distancia (𝑚) Tiempo (𝑠) Diámetro (𝑚) P.Esp Esfera (𝑘𝑔𝑓/𝑚 2 ) P.Esp Aceite de motor (𝑘𝑔𝑓/𝑚 2 ) Viscosidad de la hidrolina (𝑘𝑔𝑓. 𝑠/𝑚 2 ) Ping Pong 0.27 3.11 0. 02534 1293. 9298 0. 0805 0. VISCOSIDAD DE LA GLICERINA Canica de boliche μ = ( ) 𝐷^2 18𝑒 γ𝑠 −^ γ𝑙 𝑡 μ = ( ) 7.
2 18 𝑥 0.27 3603. 99 −^ 0. 11179^ 𝑥 μ = 1. 𝑘𝑔𝑓.𝑠 𝑚^2 Esfera Distancia (𝑚) Tiempo (𝑠) Diámetro (𝑚) Peso.Esp Esfera (𝑘𝑔𝑓/𝑚 2 ) Peso.Esp del aceite de cocina (𝑘𝑔𝑓/𝑚 2 ) Viscosidad de la glicerina (𝑘𝑔𝑓. 𝑠/𝑚 2 ) Canica de boliche
Canica de metal μ = ( ) 𝐷^2 18𝑒 γ𝑠 −^ γ𝑙 𝑡 μ = ( 0.1289 ) 70. 0.0173^2 18 𝑥 0.27 7826. 35 −^ 𝑥 μ =33. 𝑘𝑔𝑓.𝑠 𝑚^2
comparación con la de jebe, lo que sugiere que la elección del material debe tomarse en cuenta en futuros experimentos.
