15 Prctica A

DETERMINACIN DE LA VISCOSIDAD CON UN

VISCOSMETRO CAPILAR

OBJETIVOS

Que el/la alumno/a

Comprenda los principios del funcionamiento de los viscosmetros capilares

Elabore un modelo de flujo en el viscosmetro para determinar la viscosidad

Maneje adecuadamente el viscosmetro para calibrarlo y para determinar la viscosidad de un lquido newtoniano a distintas temperaturas

Determine la dependencia de la viscosidad del lquido con la temperatura

EQUIPO PRINCIPAL

El viscosmetro de Cannon-Fenske consta de un tubo capilar inclinado con dos bulbos superiores en serie aguas abajo (bulbos A y B) y un bulbo aguas arriba (bulbo C), como se muestra en la Figura 1. El lquido se introduce por el extremo amplio invirtiendo el viscosmetro hasta llenar el bulbo inferior. Luego se coloca en posicin vertical y mide el tiempo de demora en llenar los bulbos A y B. Este tiempo nos permite determinar el coeficiente de viscosidad del lquido.

PREGUNTAS GUA

1. Qu es un fluido newtoniano?

2. Qu establece la ley de Hagen-Poiseuille?

Determinar el flujo laminar estacionario V de un lquido incompresible y uniformemente viscoso (tambin denominado fluido newtoniano) a travs de un tubo cilndrico de seccin circular constante. Esta ecuacin fue derivada experimentalmente en 1838, formulada y publicada en 1840 y 1846 por Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869). La ley queda formulada del siguiente modo:Para un fluido que escurre por un tubo que tiene una superficie transversal A , una viscosidad , una velocidad de flujo V y una distancia a recorrer d, se define la fuerza viscosa como :

3. Cmo se determina el flujo volumtrico en el capilar?

Volumendel lquido de viscosidadque fluye en eltiempota travs de un tubo capilar deradiory la longitudLbajo una presin dePdinas por centmetro cuadrado. Se mide el tiempo de flujo de los lquidos, y puesto que las presiones son proporcionales a las densidades de los lquidos, se puede escribir como:

4. Cul es la diferencia de presin?

5. Cmo afecta la inclinacin del tubo capilar en la medicin de la viscosidad?

6. Porqu es importante llenar el bulbo C al iniciar el experimento?

ABC

Figura 1. Diagrama de un viscosmetro de Cannon-Fenske

8. CONCLUSIONES Las viscosidades de los lquidos se pueden calcular a partir de las densidades que se calculan para cada temperatura. El mtodo del picnmetro resulta ser mas exacto para la determinacin de la densidad de los lquidos. Los lquidos con viscosidades bajas fluyen fcilmente y cuando la viscosidad es elevada el liquido no fluye con mucha facilidad. La viscosidad y la densidad de las soluciones que se estudian van a depender de las concentraciones que tengan dichas soluciones. El log() vs 1/T va a tender para los lquidos a formar una lnea recta.9. RECOMENDACIONES Tratar de mantener la temperatura constante cuando se trabaja con el viscosmetro Ostwald, para la determinacin de las viscosidades de las diversas soluciones que se van a estudiar. Se deben tomar los tiempos de manera exacta cuando el liquido que se estudia pasa de un punto A a un punto B en el viscosmetro. Los materiales que se utilizan para las diversas mediciones se deben lavar y secar por completo en la estufa. El picnmetro debe de ser llenado completamente hasta el capilar; luego del bao se debe de secar por completo el picnmetro antes de ser pesado. El volumen que se utiliza de agua debe ser el mismo para las soluciones de etanol que se han utilizado.10. BIBLIOGRAFA Maron S., Lando J, "Fisicoqumica Fundamental", 2da ed, Ed. Limusa,Mxico, 1987, pag 70 75. Crockford H., Navell J., "ManualdeLaboratoriodeQumicaFsica", 1ra ed, Ed. Alambra,Madrid, 1961, pag 70 73. Glasstone S. "Tratado de qumica fsica", 7ma ed, Ed. Aguilar,Espaa, 1979, pag 449 452. Pons Muzzo G., "Fisicoqumica", 5taedicin, Ed.UniversoSA, Lima, 1981. CRC, "Handbook of Chemestry and Physics", 847d ed, Ed CRC Press, 2003 2004, pag 10 141 15 23. Norbert Adolph Lange, "Handbook of Chemestry", Ed. Mc Graw Hill, Book Company,1974.

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos33/viscosidad/viscosidad.shtml#ixzz2dhJWyoZsMtodo del viscosmetro de capilar Trabajar con un lquido de referencia de viscosidad conocida (agua) y la sustancia problema cuya viscosidad es desconocida. Introducir el lquido de referencia en el viscosmetro capilar (en forma de U) por succin. Llevar el viscosmetro y su contenido a un bao mara y mantenerlo a 20C. Dejar escurrir el lquido por el viscosmetro, de manera que un volumen V del lquido de referencia recorra la distancia B-A. Anotar el tiempo en que el lquido demora en pasar de B a A (t2-t1) Realizar la operacin 3 veces y sacar el valor promedio Colocar el lquido problema en el viscosmetro y mantenerlo a la misma temperatura. Dejar escurrir el lquido problema de manera similar al caso anterior. Anotar el tiempo de manera similar al caso anterior. Anotar el tiempo en que demora en pasar de A a B. Realizar la operacin 3 veces. Determinar las densidades del lquido problema. Calcular la viscosidad segn:

= viscosidad de la sustancia problema a 20C (Pa.s)

= viscosidad del lquido de referencia a 20C (Pa.s) (conocido)d1 = densidad de la sustancia problema a 20C (Kg/cm3)d2 = densidad del lquido de referencia a 20C (Kg/cm3) (conocido)t1 = tiempo que demora el volumen V del lquido problema en recorrer la distancia A-B (s).t1 = tiempo que demora el volumen V del lquido referencia en recorrer la distancia A-B (s).Completar el cuadro:Lquido 1:Lquido 2:Temperatura:d1 (Kg/ m3)d2 (Kg/ m3)t1 (s)t2 (s) (Pa.s)(Pa.s)(poise)

RESULTADOS

1. Determina el coeficiente de calibracin del viscosmetro y verifica si depende de la temperatura. 2. Haz una grfica del coeficiente de viscosidad como funcin de la temperatura y encuentra una correlacin polinomial emprica para el mismo. 3. Compara tus resultados con datos de la literatura y explica a qu pueden deberse las posibles diferencias. REFERENCIAS

Bird, R.B., Stewart, W.E. y Ligthfoot, E.N. 1982. Fenmenos de Transporte, Rever