7/21/2019 Viscosidad Fenomenos de Transporte I

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Universidad Central del Ecuador

Facultad de Ingeniería Química

Carrera de Ingeniería Química

Fenómenos de Transporte I

VISCOSIDAD

Semestre: Quinto

Paralelo: Primero

Profesor de la catedra: Diego ontesdeocaIntegrantes:

!ermosa artine" Diego #rlando20151700417

 

Fec$a de reali"ación: %&'()&*) '% Fec$a deentrega: %&'()&*)'+

Quito , Ecuador

%&'(

Viscosidad

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1. Defnición:

-a viscosidad es una magnitud .ue representa la /resistencia a 0uir/ o densidadde un 0uido1 de2nida tam3i4n como la resistencia .ue ofrece un 0uido alesfuer"o cortante5 6 ma7or viscosidad1 m8s espeso es el 0uido9 7 a menorviscosidad1 menos espeso5 El t4rmino viscosidad viene de la pala3ra latinaviscum1 .ue en 3ot8nica designa al mu4rdago comn1 7 $ace alusión al típico"umo espeso de sus 3a7as5 De este "umo se prepara3a la /liga/1 una masapega;osa usada para ca"ar p8;aros5 /<iscoso/ signi2ca1 por lo tanto1 /espesocomo liga/5

Conforme un 0uido se mueve1 dentro de 4l se desarrolla un esfuer"o cu7amagnitud depende de la viscosidad del 0uido5 Se de2ne al esfuer"o cortante1denotado con la letra griega r =tau>1 como la fuer"a .ue se re.uiere para .ue unaunidad de 8rea de una sustancia se deslice so3re otra5 Entonces1 t es una fuer"adividida entre un 8rea5

1.1. Tipos de viscosidad

1.1.1. Viscosidad dinámica:

-a 2gura '5'5' muestra la deducción de la viscosidad din8mica 7 su relación conel esfuer"o constante1 se puede interpretar dic$a 2gura de la siguiente manera:

?-a 2gura en cuestión ilustra el concepto de cam3io de velocidad en un 0uidocon el es.uema de una capa delgada de 0uido entre dos super2cies1 una de las

cuales es estado estacionaria1 en tanto .ue la otra esta en movimiento5 Unacondición fundamental1 cuando un 0uido real est8 en contacto con una super2ciede frontera1 es .ue el 0uido tenga la misma velocidad .ue esta5 Entonces1 en la2gura '5' la parte del 0uido en contacto con la super2cie inferior tiene unavelocidad igual a cero1 7 a.uella en contacto con la super2cie superior tiene unavelocidad v5 Si la distancia entre las dos super2cies es pe.ue@a1 entonces la tasade cam3io de la velocidad con posición v es lineal5 Es decir1 varía en forma lineal5El gradiente de velocidad es una medida del cam3io de velocidad1 7 se de2ne

como Δ v

 Δ y 5 Tam3ien se le denomina tasa cortante5A='>

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Figura '5'5' Bradiente de velocidad de un 0uido en movimiento

Fuente: #TT #ET1 ec8nica de 0uidos1 Pearson Educación1 ta Ed1 4ico1%&&1 pag **

Entonces dic$a interpretación se la representa matem8ticamente con la formula

  τ =n Δ v

 Δy

Ecuación '5'5')'

Donde la constante de proporcionalidad n se le denomina viscosidad dinámicadel 0uido1 o a veces tam3i4n llamada viscosidad a3soluta5

Unidades viscosidad dinámica:

Despe;ando n de la ecuación '5'5')' nos .ueda:

  n=τ   Δ y

 Δ v

Ecuación '5'5')%

Sustitu7endo unidades en la ecuación con el sistema SI=Sistema Internacional>

n=

 N 

m2∗m∗s

m  =

 N ∗s

m2

  o lomismo que decir n= Pa∗s

Donde Pa=Unidad de presión del SI>

 Ta3la '5'5')'

Unidades para viscosidad din8mica

Fuente: #TT #ET1 ec8nica de 0uidos1 Pearson Educación1 ta Ed1 4ico1%&&1 pag *(

1.1.2 Viscosidad cinemática:

uc$as veces en el c8lculo de din8mica de 0uidos se involucra el cociente entrela viscosidad din8mica 7 la densidad del 0uido1 a esto llamamos viscosidad

cinem8tica5

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  v=n

 ρ

Ecuación '5'5%)'

Unidades viscosidad cinemática:

Sustitu7endo en la ecuación '5'5%)' nos .ueda

v=

kg

m∗s∗m

3

kg  =

m2

s

 Ta3la '5'5%)': Unidades para viscosidad cinem8tica

Fuente: #TT #ET1 ec8nica de 0uidos1 Pearson Educación1 ta Ed1 4ico1%&&1 pag *

1.1.. Va!o"es de viscosidad pa"a di#e"entes $ases % !&'uidos

 Ta3la '5'5+)' Ta3la '5'5+)%

<alores viscosidad para diversos gases<iscosidad para lí.uidos

Sustancia

<iscosidad =PaGs>1 Temperatura en H 

  %(& +&& *&& (&& &&

6cetona &5&

&5'&' &5'%J &5'(

6rgón &5'K( &5%%K &5%JK &5+*+ &5+J&

C#% &5'% &5'(& &5'K &5%+K &5%J

Deuterio &5''' &5'%

&5'(+ &5'J &5%&'

Etano &5&K &5&K* &5'%+ &5'*J &5''

Etileno &5&J &5'&+ &5'+( &5'% &5'J

Propileno &5&+ &5&J

&5''( &5'*'

)'' &5&K* &5''& &5'**

S#% &5'%K &5'( &5%' &5%(CCl* &5'&' &5'+' &5'% &5'K'

Sustancia<iscosidad=PaGs>

  ' atm 1 %KJ H 

Etilenglicol '5%E)&%

Basolina %5JE)&*

Blicerina K5&E)&'Queroseno '5*E)&+

ercurio '5(+E)&+6ceite dericino 5('E)&'

6gua de mar '5&+E)&+

6cetona +5'E)&*

6guarr8s '5+E)&+

CCl* K5'&E)&*6ceite delina"a +5+'E)&%

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Fuente: PEL #ET1 Perr7 C$emical Engineers !and3ooM1c BraN)!ill1 ta Ed1 US61 'KKK1 pag +

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Fuente: #TT #ET1ec8nica de 0uidos1 PearsonEducación1 ta Ed1 4ico1