Práctica de Viscosidad: Determinación de la Viscosidad de Fluidos, Ejercicios de Mecánica de Fluidos

¡Descarga Práctica de Viscosidad: Determinación de la Viscosidad de Fluidos y más Ejercicios en PDF de Mecánica de Fluidos solo en Docsity!

PRACTICA

DEVISCOCDAD

Laboratorio de Mecánica de Fluidos

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

CENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTE DIVISIÓN DE

CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

OBJETIVOS

CALCULOS

DATOS

MATERIALES

(^1) Probeta 1 Regla (^2) Esferas c/s (^) Agua c/s (^) Aceite c/s Jabón liquido ESFERA ACERO ESFERA CRISTAL masa 4.40 g 5.20 g radio 0.45 cm 0.70 cm volumen 0.382 cm³ 1.437 cm³ densidad 11.527 g/cm³ 3.619 g/cm³ densidad teórica 7.80 g/cm³ 2.52 g/cm³ PROBETA AGUA (^) ESFERA ACERO AGUA ESFERA CRISTAL AGUA altura 26.20 cm 26.20 cm diámetro 2.30 cm 2.30 cm densidad H2O 0.997 g/cm³ 0.997 g/cm³ ESFERA ACERO AGUA ESFERA CRISTAL AGUA Tiempo 0.48 s 0.98 s 0.56 s 0.99 s 0.46 s 0.96 s Tiempo promedio 0.5000 s 0.9767 s desviación 0.052915 s 0.015275 s PROBETA ACEITE (^) ESFERA ACERO ACEITE ESFERA CRISTAL ACEITE altura 25.90 cm 25.90 cm diámetro 2.30 cm 2.30 cm densidad aceite 0.900 g/cm³ 0.900 g/cm³

DESCRIPCION DE LA PRÁCTICA

Ya con los materiales listos damos inicio a la práctica. Primero se necesita tomar las respectivas medidas de los materiales, en este caso deben medirse los radios de las esferas, procurando ser los más precisos posibles, dado que no es tan fácil por el tamaño y forma. Deben pesarse las esferas (de ser posible), se debe medir la probeta en altura y diámetro. También se debe calcular el volumen y la densidad (en mi caso dado que pesé las masas de las esferas la calculé). Se buscan los valores de densidad teórica de los fluidos para los cálculos posteriores. Luego se debe pasar a medir los tiempos de caída en los fluidos de cada esfera, se debe repetir 3 veces para poder tener un tiempo promedio de caída. Se calcula la desviación estándar de los tiempos dado que nos será útil. Pasamos a calcular las velocidades, las cuales serían, máxima, promedio y mínima debido a que no se hizo la medición en cámara lenta. Por último, se utiliza la densidad de las esferas y la teórica del fluido para poder determinar la viscosidad.

CALCULOS

RESULTADOS

ANALISIS DE RESULTADOS

ANALISIS DE RESULTADOS

El valor de la viscosidad teórica del agua es de 1cp y en los datos obtenidos con la esfera de acero el valor más aproximado fue de 1.981cp, este valor se obtuvo con la velocidad máxima y tiene un error verdadero del 98%, dado que casi es el doble de lo que el valor teórico dice de la viscosidad del agua. Esto se puede deber a la falta de precisión en la medición del tiempo dado que de las 2 esferas esta es la más pesada y dado que la distancia que recorrió es menor a los 30 cm, el tiempo en recorrerlo era muy bajo y esto afecta a la toma del tiempo en cronometro. Ahora bien, con la esfera de cristal el valor más aproximado se obtuvo con velocidad mínima, arrojando un resultado de viscosidad del agua de 0.8573 y el valor del error verdadero en esta prueba fue del 14.2%. Se evidencia que la falla en la toma de cálculos es exagerada dado que al comparar los errores se puede considerar aceptable el error de la prueba con la esfera de Cristal. En el caso de la prueba con Aceite (viscosidad teórica de 0.028 pa. s, equivalente a 28cp) con la esfera de acero la viscosidad dio un resultado de 2. 1502 cp (el valor más alto), utilizando la velocidad mínima de la esfera al caer, el error verdadero es del 92.32% y con la esfera de cristal 1.6175cp, con un porcentaje de error del 94%, cabe mencionar que personalmente no se me hizo fácil hallar la viscosidad teórica del aceite, en varias tablas que uno puede hallar en internet varía mucho el valor que ofrecen. Por ultimo con la prueba de jabón que tiene como viscosidad teórica 35 0cp (puede variar hasta los 650cp) el valor que se obtuvo con la esfera de acero, el valor más alto 34.308cp que arroja un valor en error del 90% y con la esfera de cristal una viscosidad de 86.6796cp con error del 75%, ninguno de los valores se puede considerar aceptable los errores son muy altos, estoy puede a ser que existen muchos tipos de jabones no todos contienen los mismos ingredientes entonces el valor que tomamos como teórico podría estar mal. Para todas las pruebas y medicines, tomo en cuenta que la probeta que utilice no tenía una base para poder dejarla totalmente vertical, tiende a estar un poco inclinada en todas las mediciones, a pesar de ser muy exigentes y cuidadosos con la toma de medidas de longitud

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Si es determinar la viscosidad de los fluidos con un viscosímetro de esfera descendente, pero debe tomarse en cuenta que siempre los datos van a ser más precisos si se cuenta con un equipo adecuado. Se ha podido obtener resultados en base a los materiales y quipo que se tiene sin embargo el error es evidente en las pruebas realizadas mayormente en donde nuestros fluidos son aceite y el jabón. Los datos se han podido comparar sin embargo no puede decirse que el todo el caso de pruebas pueden sustituir al valor que conocemos como valor teórico en las viscosidades de los fluidos.