8/10/2019 Viscocidad y Densidad de Los Liquidos

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Fundamento terico

Viscosidad

Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza.

Se puede expresar como

Viscosidad absoluta ( ):

Fuerza por unidad de rea necesaria para mantener un gradiente de velocidad entre dos planosseparados por una distancia unitaria. Se expresa en poises (gcm -1s-1).

Viscosidad cintica (D):

Es la viscosidad absoluta dividida entre la densidad del lquido. Se expresa en stokes(cm 2s-1).

Fluidez ( ):

Se define como la inversa de la viscosidad absoluta. Se expresa en rhes(cmsg-1).

La dependencia entre la viscosidad absoluta de una sustancia y la temperatura(K), obedece a unaecuacin de la forma siguiente

Medicin

Existen muchos mtodos para determinar la viscosidad de los lquidos, entre ellos se encuentra eldel viscosmetro Stormer. Este aparato mide el tiempo o nmero de revoluciones de una hlice orotor introducido en la muestra y cuyo giro se impulsa mediante pesas variables. Para convertir laviscosidad de la muestra desde segundos por 100 revoluciones a viscosidad absoluta y reportar elvalor en centipoises, se usa la siguiente expresin:

Donde:

: viscosidad absoluta expresada en centipoises.

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K: factor constante de instrumento.

m: masa impulsadora en g.

t: tiempo en segundos, para 100 revoluciones.

a: factor de tiempo para la correccin mecnica del aparato.

Al trazar la grfica de /m vs t, se determinan las constantes K y a del aparato.

Densidad

Una medida de lo compacto de una sustancia que se obtiene de la masa por unidad volumen.

Densidad absoluta:

Se define como la masa por unidad de volumen de una sustancia. Depende de la temperatura ypresin, para los lquidos y solidos a temperatura se indica como un exponente t.

Densidad relativa o gravedad especifica:

Se denomina as a la relacin existente entre las densidades absolutas o las masas especficas delas sustancias, una de las cuales se toma como patrn. Tambin se llama as a la relacin entremasas de volmenes iguales de una sustancia y la sustancia patrn. Para los slidos y lquidos setoma como patrn al agua pura a 4C.

Determinacin de la densidad de lquidos:

El mtodo ms exacto para determinar las densidades de lquidos y solidos es el picnmetro, elcual consiste en pesar el mismo volumen de muestra y liquido de referencia (generalmente agua);para los slidos el procedimiento se modificara incluyndose pesadas del solido decantado conagua. Para lograr resultados mejores se deber una correccin de pesos.

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/ = 0.5809t + 8.8684

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12

Clculos

Viscosidad

La viscosidad ( ) de la glicerina a 21C es de 1490 cp, entonces los valores para realizar la grficason

m(g) t(s) /m(cm -1s -1) (t)(/m) t 2

100 10.7 14.9 159.43 114.49125 2.75 11.92 32.78 7.5625150 1.81 9.93333333 17.9793333 3.2761175 1.6 8.51428571 13.6228571 2.56

=16.86 =45.267619 =223.81219 =127.8886

Como la grfica /m vs t es lineal, empleamos regresin lineal por mnimos cuadrados

m= =0.5809 b= =8.8684

Grafica de /m vs t

22

2

22,

ii

iiiii

ii

iiii

x x p

y x x y xb

x x p

y x y x pm

(cm -1s-1)

t(s)

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Comparando:

Obtenemos:

K=0.5809 a=-15.2667

Para la solucin problema de glicerina tenemos

m(g) t(s)150 1.42

Usando la ecuacin hallada para calcular la viscosidad de la muestra problema

Reemplazando los datos

Densidad

T(C) W1(g) W 2(g) W 3(g) W 4(g)14 10.4145 20.9520 10.4145 22.547425 10.4145 20.4189 10.4134 22.5228

Haciendo los clculos de densidad de la glicerina a 14C

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Haciendo los clculos de densidad de la glicerina a 25C

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Discusin de resultados

El porcentaje de error al hallar la densidad de la glicerina puede ser ocasionado en gran partea que no se sec bien el picnmetro en la estufa lo que altero los resultados al momento de

pesar. Otro factor que altero la densidad de la glicerina es que la balanza no se hallaba bien calibraday permita determinar una buena pesada.

Otro factor que afecta la determinacin de la viscosidad de la glicerina es el no saber leercorrectamente el cronometro lo que impide determinar el tiempo exacto, adems existe unmargen de error por parte del operador para tomar el tiempo eque realiza 100 revolucionesel viscosmetro.

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Conclusiones

Del experimento podemos concluir que cuando determinamos la viscosidad de la glicerinamientras ms es el peso que se le aplica menor es el tiempo que se necesita para que de 100

revoluciones. Las fuerzas de cohesin en los lquidos son la causa de que exista una resistencia almovimiento de unas molculas con respecto a otras.

La glicerina es una sustancia bastante viscosa, y por ello la energa de activacin de susmolculas debe ser bastante elevada.

La viscosidad y la densidad no dependen de la cantidad de masa pues son propiedadesintensivas.