viscosidad

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1. OBJETIVOS Medir la viscosidad del fluido en el viscosímetro HOPPLER a diferentes temperaturas con ayuda de un termóstato. Analizar como varia la viscosidad del fluido al aumentarla de la temperatura ambiente. Aprender a manejar el viscosímetro Hoppler con destreza así como el termóstato. 2. MARCO TEORICO Definición de fluido Se define fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de este, no habrá deformación. Los fluidos pueden clasificarse de manera general de acuerdo con la relación entre el esfuerzo de corte aplicado y la relación de deformación. Consideremos un elemento de fluido entre dos placas paralelas infinitas. La placa superior se mueve a una velocidad constante, du, bajo la influencia de una fuerza aplicada constante, dFx. El esfuerzo de corte t yx aplicado al elemento de fluido está dado por: t yx = lim dAy-->0 dF x /dA y = dF x /dA y (1)

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1. OBJETIVOS

Medir la viscosidad del fluido en el viscosímetro HOPPLER a diferentes temperaturas con ayuda de un termóstato.

Analizar como varia la viscosidad del fluido al aumentarla de la temperatura ambiente.

Aprender a manejar el viscosímetro Hoppler con destreza así como el termóstato.

2. MARCO TEORICO

Definición de fluido

Se define fluido como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo de corte, por tanto, en ausencia de este, no habrá deformación. Los fluidos pueden clasificarse de manera general de acuerdo con la relación entre el esfuerzo de corte aplicado y la relación de deformación.

Consideremos un elemento de fluido entre dos placas paralelas infinitas. La placa superior se mueve a una velocidad constante, du, bajo la influencia de una fuerza aplicada constante, dFx. El esfuerzo de corte tyx aplicado al elemento de fluido está dado por:

tyx= limdAy-->0 dFx/dAy = dFx/dAy (1)

donde dAy es el área del elemento de fluido en contacto con la placa. Durante el intervalo de tiempo dt el elemento de fluido se deforma de la posición MNOP a la posición M'NOP'. La relación de deformación del fluido está dada por:

relación de deformación = limdt-->0 da/dt = da/dt (2)

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Para calcular el esfuerzo de corte tyx, es deseable expresar da/dt en terminos de cantidades medibles fácilmente. Esto puede hacerse sin dificultades. La distancia dl entre los puntos M y M' es

dl = du·dt (3)

o de manera alternativa para ángulos pequeños,

dl =dy·da (4)

Igualando estas dos expresiones para dl obtenemos:

da/dt = du/dy (5)

Tomando el límite de ambos lados de la igualdad, obtenemos

da/dt = du/dy (6)

Por lo tanto el elemento de fluido de la figura cuando se somete a un esfuerzo de corte, experimenta una relación de deformación (relación de corte) dada por du/dy. Los fluidos en que los esfuerzos de corte es directamente proporcional a la tasa de deformación son fluidos newtonianos. El término no newtoniano se utiliza para clasificar todos los fluidos en los cuales el esfuerzo de corte no es directamente proporcional a la relación de corte.

Fluidos Newtonianos.

Los fluidos más comunes tales como el agua, el aire y la gasolina son newtonianos en condiciones normales. Si el fluido de la figura anterior es newtoniano entonces:

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tyx adu/dy (7)

Si consideramos la deformación de dos fluidos newtonianos diferentes, digamos glicerina y agua podemos darnos cuenta de que se deformarán a diferentes proporciones ante la acción del mismo esfuerzo de corte aplicado. La glicerina presenta una resistencia mucho mayor a la deformación que el agua y por ello podemos decir que es mucho más viscosa. La constante de proporcionalidad de la ecuación (7) es la viscosidad absoluta (dinámica), m. Así, en terminos de las coordenadas de la figura, la ley de viscosidad de Newton está dada para un flujo unidimensional por:

tyx = m·(du/dy) (8)

Las dimensiones de la viscosidad dinámica son [Ft/L2] o en forma equivalente [M/Lt]. En el sistema métrico, la unidad básica de viscosidad se denomina poise (poise = g/cm*s).

En la mecánica de fluidos a menudo surge la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad. Esta relación recibe el nombre de viscosidad cinemática y se representa mediante el simbolo n. Las dimensiones de n son [L2 /t]. La unidad para n es un stoke (stoke = cm2/s).    

Fluídos no newtonianos.

Los fluidos en los cuales el esfuerzo de corte no es directamente proporcional a la relación de deformación son no newtonianos. Estrictamente hablando la definición de un fluido es válida solo para materiales que tienen un esfuerzo de deformación cero. Por lo común, los fluidos no newtonianos se clasifican con respecto a su comportamiento en el tiempo, es decir, pueden ser dependientes del tiempo o independientes del mismo.

Un gran número de ecuaciones empíricas se han propuesto para modelar las relaciones observadas entre tyx y du/dy para fluidos

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independientes del tiempo. Pueden representarse de manera adecuada para muchas aplicaciones de la ingeniería mediante un modelo de la ley de potencia, el cual se convierte para un flujo unidimensional en

tyx = k·(du/dy)n (9)

donde el exponente n se llama índice de comportamiento del flujo y k el índice de consistencia. Esta ecuación se reduce a la ley de viscosidad de newton para n = 1 y k = m.

Si la ecuación (9) se reescribe de la forma

tyx = k · |du/dy| n -1 ·(du/dy) = h ·(du/dy)(10)

entonces h = k |du/dy| n - 1 se denomina viscosidad aparente. La mayor parte de los fluidos no newtonianos tienen viscosidades aparentes que son relativamente altas comparadas con la viscosidad del agua.

Los fluidos en los cuales la viscosidad aparente disminuye con el aumento de la relación de deformación (n < 1) se llaman seudoplásticos. Casi todos los fluidos no newtonianos entran en este grupo; los ejemplos incluyen soluciones poliméricas, suspensiones coloidales y pulpa de papel en agua. Si la viscosidad aparente aumenta con el incremento de la relación de deformación (n > 1) el fluido se nombra dilatante.

El fluido que se comporta como un sólido hasta que se excede un esfuerzo de deformación mínimo ty y exhibe subsecuentemente una relación lineal entre el esfuerzo y la relación de deformación se conoce como plástico de Bingham o ideal.

El estudio de fluidos no newtonianos es aún más complicado por el hecho de que la viscosidad aparente puede depender del tiempo. Los

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fluidos tixotrópicos muestran una reducción de n con el tiempo ante la aplicación de un esfuerzo de corte constante. Los fluidos reopécticos muestran un aumento de n con el tiempo. Después de la deformación, algunos regresan parcialmente a su forma original cuando se libera el esfuerzo aplicado. A tales fluidos se les llama viscoelásticos.    

La naturaleza Física de la Viscosidad

La viscosidad es una medida de la fricción interna del fluido, esto es, la resistencia a la deformación. El mecanismo de la viscosidad en gases se entiende razonablemente bien, pero la teoría se ha desarrollado muy poco para los líquidos. Podemos obtener mayor información acerca de la naturaleza física del flujo viscoso analizando este mecanismo brevemente.

La viscosidad de un fluido newtoniano está determinado por el estado del material. De tal modo m = m(T, p). La temperatura es la variable más importante por lo que la consideraremos primero. Se dispone de excelentes ecuaciones empíricas para la viscosidad como una función de la temperatura.  

Efecto de la temperatura en la viscosidad

a) Gases

Todas las moléculas de un gas están en un continuo movimiento aleatorio. Cuando hay un movimiento en bloque debido a un flujo, dicho movimiento se superpone a los movimientos aleatorios y luego se distribuye por todos el fluido mediante colisiones moleculares. Los análisis basados en la teoría cinética predicen:

m aT1/2 (11)

La predicción de la teoría cinética concuerda perfectamente con las tendencias experimentales, aunque debe determinarse la constante de proporcionalidad y uno o más factores de corrección; esto limita la aplicación práctica de esta sencilla ecuación.

Si se dispone de dos o más puntos experimentales, los datos deben correlacionarse mediante la correlación empírica de Sutherland

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m = b·T1/2 / (1 + S/T) (12)

Las constantes b y S pueden determinarse simple escribiendo

m = b·T3/2 / (S + T) (13)

o

T3/2 / m = T/b + S/b (14)

b) Líquidos

No es posible estimar teoricamente las viscosidades para líquidos con exactitud. El fenómeno de la transferencia de momento por medio de colisiones moleculares parece oscurecerse en líquidos por efecto de los campos de fuerza que interactúan entre las moleculas líquidas apiñadas y muy cercanas unas a otras.

Las viscosidades de líquidos son afectadas drásticamente por la temperatura. Esta dependencia de la temperatura absoluta se representa bien mediante la ecuación empírica:

m = A·exp(B/T) (15)

En resumen: en gases el aumento de temperatura provoca un aumento en la viscosidad mientras que en los líquidos un aumento de la temperatura disminuye la viscosidad.

 

Efectos de la presión en la viscosidad

a) Gases

La viscosidad de los gases es escencialmente independiente de la presión entre unos cuantos centésimos de una atmósfera y unas cuantas atmósferas. Sin embargo, la viscosidad a altas presiones aumenta con la

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presión (o densidad)  

b) Líquidos

Las viscosidades de la mayoría de los líquidos no son afectadas por presiones moderadas pero se han encontrado grandes incrementos a presiones sumamente elevadas. Por ejemplo la viscosidad del agua a 10.000 atm es el doble que a 1 atm. Compuestos de mayor complejidad muestran un aumento en la viscosidad de varios ordenes de magnitud sobre el mismo intervalo de temperatura

El flujo de un fluído al rededor de una esfera ha sido estudiado por stokes para valores del número de reynolds UD/n menores que uno. La solución de este problema es de gran utilidad en la resolución de problemas tales como los de sedimentos de partículas de polvo. Stokes encontró que el empuje (fuerza ejercida sobre la esfera por el flujo de un fluído alrededor de ella) vale

resistencia = 6·p·a·m·U (1)

Siendo a el radio de la esfera y U la velocidad de la esfera relativa la fluído situado a gran distancia. Para encontarr la velocidad final de la esfera que cae en un fluído en reposo, debe tenerse en cuenta que la fuerza de empuje hidrostático más la fuerza de arrastre o resistencia debe ser igual al peso, es decir

4/3 ·p·a3 ·g + 6·p·a·m·U = 4/3 ·p · a3· gs (2)

siendo g el peso específico del líquido y gs el de la esfera. Despejando U se encuentra la velocidad final de caída de la esfera:

U = 2/9 · a2/m · (gs - g) (3)

3. EQUIPO

Viscosímetro de Hoppler Termómetro

Cronómetro

Densímetro o hidrómetro

Esfera de prueba.

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Sustancia problema.

4. PROCEDIMIENTO Se procede a medir la densidad del fluido a calcularle la viscosidad

pro me dio del hidrómetro. Asegurarse de que las condiciones iniciales sean óptimas para

empezar el ensayo como son: nivel de agua en el termóstato y en el viscosímetro.

Se deposita la sustancia problema (ACPM) en el capilar del viscosímetro y se deja caer la esfera #2, y se empieza a medir el tiempo de caída de esta tres veces, con las siguientes temperaturas: 29.5°C (ambiente), 40°C, 50°C, 60°C.

Se debe asegurar que al penetrar la esfera en el fluido no produzca burbujas que afecten el resultado del experimento.

5. CALCULOS TIPO

La viscosidad que se va a hallar es dinámica y se mide en centipoises

1 poise=Dina-s/cm²=0.01019 Kg-s/m²=0.0000'1 N-s/m²

= K ( 1- 2).T

K = constante de la esfera a utilizar = 0.075413

1 = densidad de la esfera ( gr/cm³) = 2.233 gr./cm³

2 = densidad del fluido = 0.85 gr/cm³

T = tiempo de caída de la esfera.

Temperatura(°C) Tiempos de caída ( s ) Tiempo promedio

Viscosidad (centipoises)

29.5  42 42.55 42.85 42.47 4.429

40 32.98 32.9 31.86 32.58 3.397

50 26.26 25.92 26.22 26.13 2.725

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60 22.53 21.61 21.18 21.77 2.271

 

6. ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

Con los datos obtenidos de tiempo se calcula el valor de la viscosidad para cada una de la temperaturas ( Ver tabla anterior ).

Realizar una gráfica de viscosidad vs. temperatura. ( No se muestra aqui ).

  Otros métodos para hallar viscosidad

o Viscosímetro de Tambor giratorio.

Este aparato mide la viscosidad utilizando la definición de la viscosidad dinámica

= / ( V/ y)

el procedimiento consiste en hacer girar el tambor exterior a una velocidad angular constante , mientras que el tambor interiro se mantiene estacionario. por consiguiente el fluido que queda en contacto con el tambor giratorio tiene una velocidad v conocida; si conocemos y de la muestra del fluido podemos calcular la relación V/ y .

Debido a la viscosidad del fluido, se presenta una fuerza de arrastre sobre la superficie del tambor interior que ocasiona el desarrollo, cuya magnitud es una medida de tensión de corte , y así se podrá calcular la

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viscosidad.  

Viscosímetro de tubo capilar.

 Consiste en 2 recipientes conectados por un tubo largo de diámetro pequeño conocido como tubo capilar. Conforme al fluido fluye a través del tubo con una velocidad cte. el sistema pierde energía, ocasionando una caída de presión.

La magnitud de la caída de presión está relacionada con la viscosidad del fluido mediante la siguiente ecuación:

= ( 1- 2).D²/32.V.L

Viscosímetro universal de Saybolt

La facilidad con que un fluido fluye a traves de un orificio de diámetro pequeño es una indicación de su viscosidad , este es el principio por el cual está basado el viscosímetro universal.

La muestra del fluido se coloca en el aparato después de que se establece el flujo se mide el tiempo requerido para colectar 60 ml. de fluido. El tiempo resultante se reparta como la velocidad del fluido en segundos universales de Saybolt.  

Grados de viscosidad

SAE

La sociedad de ingenieros automotrices (SAE) ha desarrollado un sistema que irradica la viscosidad de los aparatos a temperaturas específicas.

Las especificaciones de valores de viscosidad maxima a bajas temperaturas para aceites está relacionada con la capacidad del aceite para fluir hacia las superficies que necesitan calibración.

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Las especificaciones de viscosidad a altas temperaturas se relaciona con la capacidad del aceite de proporcionar una película de aceite satisfactoria para llevar las cargas esperadas mientras no se tenga una viscosidad excesivamente alta que pudiera aumentar la fricción.

Los aceites que tienen el sufijo W deben tener viscosidades cinemáticas en los intervalos indicados a 100°C.

ISO

Los lubricantes que se utilizan en aplicaciones industriales deben estar disponibles en un amplio intervalo de viscosidades, para cumplir este requerimiento la norma ASTM D422, clasificación estándar de lubricantes fluidos industriales por sistema de viscosidad define un conjunto de 18° de viscosidad ISO.

La designación estándar incluye el prefijo ISO VG seguido por un número que representa la viscosidad nominal en cst (mm²/s) para una temperatura de 40°C.  

Indice de viscosidad

Una medida del cambio de la viscosidad de un fluido con la temperatura está dada por su índice de viscosidad .

Un fluido con un alto índice de viscosidad muestra un cambio pequeño de viscosidad con respecto a la temperatura. Un fluido con un bajo índice de viscosidad exhibe un cambio grande en su viscosidad con respecto a la temperatura.    

7. CONCLUSIONES

De acuerdo a la gráfica que se le agregó una línea de tendencia logarítmica se puede deducir que la temperatura y la viscosidad son inversamente proporcionales.

La viscosidad es una propiedad muy importante de los fluidos ya que de acuerdo ella y a la temperatura en que esté el fluido son de utilidad en muchas ramas, una de ellas es la de mecánica automotriz.

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Los tiempos de caida estan sujetos a errores como es la presición del cronómetro de mano ya que una persona media el tiempo y otra indicaba el instante de paro del cronómetro.

BIBLIOGRAFIA

MECANICA DE FLUIDOS APLICADA, Robert L. Mott. Prentice-Hall. 1994. 4 ed

MANUAL DE LABORATORIO DE HIDRAULICA DE LA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES.

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OBJETIVOS

Conocer algunos métodos y equipos para hacer mediciones de la viscosidad en líquidos newtonianos.

Establecer la diferencia en el comportamiento de los fluidos newtonianos y no newtonianos.

Determinar el coeficiente de viscosidad de Ostwald de un líquido conocido a partir de su densidad y su tiempo promedio de Ostwald.

Determinar una ecuación para expresar la variación de la viscosidad con respecto a la temperatura de un líquido problema.

Consultar como la temperatura, el peso molecular y la estructura molecular afectan la viscosidad de un líquido.

Identificar los factores determinantes de la viscosidad según el estado y características del fluido.

Familiarizarnos con el uso del viscosímetro de Ostwald.

Aprender a manejar las unidades de medida de la viscosidad.

DATOS Y OBSERVACIONES

Para medir las viscosidades de los líquidos problema se utilizó el viscosímetro de Ostwald. Para comenzar, con cada líquido a estudiar se tenía que “purgar” el viscosímetro. Para “purgarlo” se introducía una cantidad del líquido a estudiar y se empapaba completamente el viscosímetro hasta que quedara “limpio” de alguna sustancia extraña para luego desechar el producto utilizado.

Se llenó el viscosímetro con el líquido problema de tal manera que el nivel del líquido en el bulbo que no está marcado quedara hasta la mitad y en el bulbo que tenía las marcas el nivel del líquido quedara por encima de la marca superior (a). Este llenado se hace con la ayuda de una perilla de succión colocándola en el extremo superior de la rama donde están las marcas (a) y (b) del viscosímetro. Se quita la perilla de succión para que el líquido problema comience su descenso y cuando pasa por la marca (a) se activa el cronómetro y cuando pasa por la marca (b) se detiene midiendo el tiempo que se demoró para ir de la marca (a) hasta la marca (b). Para cada líquido se hicieron cuatro lecturas. Terminados los cronometrajes procedimos a pesar el picnómetro vacío y luego con cada uno de los líquidos empleados. Los tiempos promedios obtenidos y los pesos de cada líquido para el volumen contenido en el picnómetro fueron los siguientes: El picnómetro vacío pesa 23.7527gr. y la temperatura de referencia fue de 22ºC. Los pesos consignados fueron medidos en gramos.

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LÍQUIDO TIEMPO(min.) PESO(sin picnómetro) PESO(con picnómetro)

Agua 0.2717 24.9064 48.6591

Xileno 0.2036 21.4987 45.2514

Etilenglicol 6.2753 27.7609 51.5136

Butanol 1.3031 20.4528 44.2055

Isopropanol 1.1106 19.7267 43.4794

CALCULOS Y RESULTADOS

Con los datos obtenidos, llenar una tabla en la que aparezcan la densidad, el tiempo promedio de Ostwald y la viscosidad (Ostwald) en cP para cada uno de los líquidos trabajados durante la práctica de laboratorio.

Como ya se dijo, la temperatura de referencia durante la práctica fue de 22°C. A esta temperatura, la densidad del agua es 0.9982 grs./ml. y su viscosidad es de 0.9548 cP. Estos datos nos sirven para calcular los valores del volumen del picnómetro y las viscosidades de los demás líquidos utilizados durante la práctica; la fórmula para hallar las viscosidades es la siguiente:

A partir del volumen del picnómetro que vamos a hallar con la densidad del agua y su masa, procederemos a calcular la densidad de cada uno de los líquidos y su viscosidad respectiva.

AGUA:

XILENO:

ETILENGLICOL:

BUTANOL:

ISOPROPANOL:

LIQUIDO DENSIDAD(gr/ml) TIEMPO PROM.(s) Ostwald, cP

Agua 0.9982 27.17 0.9548

Xileno 0.8616 20.36 0.6663

Etilenglicol 1.1126 387.53 16.3629

Butanol 0.8197 90.31 2.8132

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Isopropanol 0.7906 71.06 2.1350

ANÁLISIS DE CÁLCULOS Y RESULTADOS

En éste laboratorio se midieron las densidades y la viscosidades de los diferentes líquidos trabajados durante la práctica en el laboratorio. Para poder determinar estos valores utilizamos como líquido de referencia el agua, de la cual encontramos en tablas los valores de su viscosidad y de su densidad a una temperatura de 22°C que era la temperatura de referencia. A partir de estos datos del agua pudimos calcular el volumen del picnómetro, con éste volumen hallamos la densidad de cada uno de los líquidos, pues ya conocíamos sus masas y con su densidad hallamos la viscosidad, utilizando como referencia el agua.

Aunque para encontrar la viscosidad absoluta uno de los factores es la densidad del fluido, los resultados obtenidos, comprobaron la afirmación de que no existe una relación de dependencia entre la viscosidad y la densidad o el volumen específico del fluido.

Como trabajamos a una temperatura constante, no pudimos observar el efecto de este parámetro sobre la viscosidad del fluido, además, observamos que no se incluye su efecto en la definición de viscosidad absoluta.

Los tiempos de flujo medido, nos dieron desde el principio una idea de cual sería el líquido más viscoso, y cual el más fluído. Después de la realización de los cálculos, pudimos comprobar que la viscosidad es directamente proporcional a este tiempo.

SOLUCIÓN AL CUESTIONARIO

Consultar cual es la ecuación de Poiseuille para la viscosidad de un líquido Newtoniano en función de la presión de conducción (P) y explicar a partir de ésta ecuación, como se llega a la ecuación 2 de la teoría de la práctica?

Explicar como la temperatura, el peso molecular, y la estructura molecular, afectan la viscosidad de un líquido?

Los líquidos que tienen moléculas grandes y de formas irregulares son generalmente más viscosos que los que tienen moléculas pequeñas y simétricas.

La viscosidad depende de las fuerzas de cohesión y la rapidez de la transferencia de cantidad de movimiento entre moléculas. Al incrementarse la temperatura a un líquido, la cohesión disminuye y por lo tanto, también lo hace la viscosidad.

Cual es la diferencia entre los líquidos newtonianos y los no newtonianos?

En los fluidos Newtonianos hay una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación resultante ( constante).

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En los fluidos no Newtonianos no existe relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación angular.

Los gases y los líquidos ligeros se aproximan a los fluidos Newtonianos, mientras que los líquidos pesados y los gases en cercanías de sus puntos críticos son no Newtonianos.

Los fluídos newtonianos son aquellos que fluyen como divididos en capas paralelas entre sí, que corren independientemente una de la otra pero que ejercen entre ellas una fricción o resistencia al movimiento, Estos obedecen la ley de Newton de la viscosidad.

En los fluidos newtonianos existe una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación resultante. De esto podemos deducir que si consideramos un fluído determinado para el cual tomamos datos del tiempo de deformación bajo diferentes esfuerzos aplicados, deducimos las velocidades de deformación resultante y hacemos la gráfica que determinan dichos puntos, obtendremos una línea recta.

En los fluidos no newtonianos en cambio, esa relación no es lineal. Estos no cumplen la ley de Newton; su viscosidad se ve afectada por deformación del fluído cuando este es batido, vertido o esparcido.

Algunos otros fluidos se comportan de una manera conocida como plástica, no empiezan a fluir hasta que se haya aplicado un cierto esfuerzo (esfuerzo de cedencia). También existen las sustancias tixotrópicas cuya viscosidad depende de la deformación angular inmediatamente anterior de la sustancia y tiende a solidificarse cuando se encuentra en reposo.

Consultar una ecuación que exprese la variación de la viscosidad con la temperatura en un líquido?

La viscosidad para los líquidos decrece al aumentar la temperatura. Una ecuación que representa bastante bien los datos es:

= Ae(E / (RT))

E se denomina energía de activación para el flujo.

A es la constante de activación

es viscosidad

Cómo se mide la viscosidad de un líquido no newtoniano, por ejemplo la de un Coloide?

Para coloides semisólidos se usa a menudo una forma de aparato que fuerza al material a atravesar un orificio o tubo capilar mediante una presión hidrostática conocida. Para fluidos no newtonianos se encontraron algunas formulas que nos relacionan la viscosidad

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Plásticos de Bingham: Después de superar el esfuerzo de cedencia, el comportamiento es newtoniano.

(t-tc)=-ðdu/dy

tc: Viscosidad o rigidez plástica t>tc

Pseudoplásticos: La viscosidad aparente (ða=t/du/dy,) disminuye al aumentar la tasa de corte o deformación y se muestra mediante la formula

t=K(du/dy)n

K: Coeficiente de consistencia.

n: Indice de la ley de potencia o de comportamiento del fluído n<1

Plásticos delatantes: La viscosidad aparente aumenta con la tasa de corte, se halla con la formula

t=K(du/dy)n

K: Coeficiente de consistencia.

n: Indice de la ley de potencia o de comportamiento del fluído n>1

CONCLUSIONES

Para conocer la viscosidad de un líquido Newtoniano podemos utilizar un líquido de referencia del cual conozcamos su densidad y su viscosidad. Durante esta práctica utilizamos como líquido de referencia el agua.

Para conocer la viscosidad de un líquido Newtoniano a partir de un líquido de referencia debemos conocer la densidad, la viscosidad y el tiempo promedio de Ostwald de éste último y la densidad y el tiempo promedio de Ostwald del primero.

Se dice que un fluido es no Newtoniano cuando la resistencia a fluir depende de la velocidad de deslizamiento.

En los fluidos Newtonianos hay una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación resultante ( constante).

Los gases y los líquidos ligeros se aproximan a los fluidos Newtonianos, mientras que los líquidos pesados y los gases en cercanías de sus puntos críticos son no Newtonianos.

El coeficiente de viscosidad o rozamiento interno , se despeja de la siguiente fórmula

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F = ((Av) / L)

Donde F es la fuerza ejercida sobre una superficie de área A, en movimiento por encima de un estrato líquido de espesor constante L, a la velocidad v, con relación a la pared fija del recipiente. Dicha fuerza se opone al movimiento de la superficie considerada, a la cual es preciso aplicar una fuerza igual y contraria, F, a fin de que la superficie continúe moviéndose con velocidad v constante.

Los líquidos que tienen moléculas grandes y de formas irregulares son generalmente más viscosos que los que tienen moléculas pequeñas y simétricas.

La viscosidad de un líquido disminuye con el aumento de temperatura Con muy pocas excepciones (como el caso del dioxido de carbono líquido a baja temperatura).

Para hallar la viscosidad de un líquido no Newtoniano como un coloide semisólido se usa a menudo una forma de aparato que fuerza al material a atravesar un orificio o tubo capilar mediante una presión hidrostática conocida.

Los elementos polares son más viscosos que los no polares.

BIBLIOGRAFÍA

DILLARD, Clyde R. Química: reacciones, Estructuras, Propiedades. Santafé de Bogotá: Editorial Fondo Educativo Interamericano S.A., 1977. Pág. 414-416.

CASTELLAN, Gilbert W. Fisicoquímica, segunda edición en español. Colombia: EditoralAddison-Wesley Iberoamericana, 1987. Pág. 95, 800-801.

BARROW, Gordon. Química Física, segunda edición. España: Editorial Reverté, 1968.

HOUGEN, WATSON y RAGATZ. Principios de los Procesos Químicos. España: Editorial Reverté, 1972.

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