VISCOCIDAD (ROSSEL1)

“AÑO DE LAPROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y COMPROMISO CLIMATICO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE ING. ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE ING. ELÉCTRICA

PROFESOR: ING. ROSEL GALLEGOS TEODORO RODOLFO CURSO:

LAB. MECANICA DE FLUIDOS

GRUPO:

93G A1

TEMA:

VISCOSIMETRO DE ENGLER



ALUMNOS: ARIAS MALMA BRIAN CAJAMARCA MUÑANTE ANNY SHAYDA CASTRO DELGADILLO FERNANDO ITURRIA QUISPE JOSIMAR

BELLAVISTA CALLAO

2015

1223110101 1223110119 1223120376 1223120518

INDICE I) Objetivos II) Fundamento teórico    

 Viscosidad Viscosidad cinemática Viscosidad dinámica Viscosímetro de Engler Densidad relativa

III) Descripción del equipo e instrumentación IV) Procedimiento V) Tabulación de datos VI) Secuencia de cálculos VII) Conclusiones VIII) Recomendaciones IX) Bibliografía X) Apéndice XI) Diagramas

I) 

OBJETIVOS: Determinar la viscosidad de una muestra de aceite lubricante.



II) 

Mostrar la variación de la viscosidad de un fluido líquido con el cambio de temperatura.

FUNDAMENTO TEORICO: Antes de dar comienzo a esta experiencia, primero debemos conocer algunos conceptos y definiciones que nos serán de gran ayuda en este laboratorio.

a) VISCOSIDAD Es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad. b) VISCOCIDAD DINAMICA Llamada también Viscosidad absoluta, es medida por el tiempo que tarda el líquido en fluir a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Sus unidades son el poise o centipoise, siendo muy utilizada a fines prácticos. 1 poise = 100centipoise=1g/(cm·s)=0,1Pa·s. 1 centipoise = 1 mPa·s.

c) VISCOCIDAD CINEMATICA Es el tiempo requerido para que una cantidad fija de un líquido fluya a través de un tubo capilar bajo la fuerza de la gravedad. Matemáticamente se expresa como el cociente de la viscosidad dinámica (o absoluta) y la densidad de un fluido, ambos a la misma temperatura. Se obtiene como cociente de la viscosidad dinámica (o absoluta) y la densidad. La unidad en el SI es el (m²/s). La unidad física de la viscosidad cinemática en el Sistema CGS es el Stokes aunque a veces se usa el sentistokes. 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²/s = 0,0001 m²/s

d) VISCOCIMETRO DE ENGLER

Constituye una resistencia a la deformación, la cual no sigue las leyes del rozamiento entre sólidos, siendo las tensiones proporcionales, en forma aproximada, a las velocidades de las deformaciones; esta Ley fue formulada por Newton, que decía que, cuando las capas de un líquido deslizan entre sí, la resistencia al movimiento depende del gradiente de la velocidad dv/dx, y de la superficie.

e) DENSIDAD RELATIVA Está definido como el cociente entre la densidad de la sustancia tomado como referencia en este caso es agua a 4ºC.

III)

ρr=

ρ fluido ρ agua a 4 ºC DESCRIPCION DEL EQUIPO Y

MATERIALES A UTILIZAR Aceite: En el experimento se utilizó un aceite lubricante SAE 40 marca HELIX, se tomó 250 ml para la prueba.

Agua destilada: En este caso utilizamos 250ml.



Vaso de precipitación graduado: El vaso debe ser resistente a altas temperaturas por lo tanto debe ser PIREX, la presión de este objeto es 50ml ± 5%.

Viscosímetro de Engler: El viscosímetro de engler es un dispositivo que me permite hallar la viscosidad aproximada de aceites hasta un grado SAE 60 con buena eficiencia.

Tapón de viscosímetro

Un vástago de metal: Utilizado para evitar que el agua se vacié debajo del viscosímetro.

Una hornilla eléctrica: Se utilizó para calentar el aceite.

Dos termómetros: Se utilizaron 2 termómetros de mercurio que mide la temperatura de 0ºC a 100ºC. Se utilizaron 2 ya que uno media la temperatura del aceite y el otro de agua.

Hornilla a gas La hornilla que calienta el fluido funciona mediante un balón de gas, debemos tener precaución al manipular la hornilla debido a la gran llama que emite.

IV)

PROC EDIMI ENTO

   

Nivelar el equipo Llenar la taza central con agua destilada, llevándola a 20°C. Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de agua destilada. Anotar en la hoja de cálculos. Llene aceite en un recipiente pírex y en el recipiente q circunda con agua hasta un centímetro por debajo del borde.

a) EXPERIENCIA  Llevar el aceite hasta una temperatura de 70ºC  Vaciar el aceite en la taza central  Tomar el tiempo de vaciado de 200 ml de aceite, cuando se haya alcanzado la temperatura deseada y mantenida durante aprox. 5 minutos. Anotar en la hoja de cálculo

V)

TABULACION DE DATOS

Tabla I:

1

T.Agua

T.Aceite

Tiempo de vaciado del aceite (seg)

70ᶛC

65ᶛC

271.2

“t” de vaciado del agua destilada a 21.5ºC es 48.65 seg

VI)

SECUENCIA DE DATOS

Cálculos:

a) Determinación de los grados engler: E=

t de vaciado de 200 ml de aceite (º C ) t agua destilada200 ml a 20 ºC

b) Determinación de la viscosidad cinemática:

(

γ = 0.0731 xE−

0.0631 x 10−4 E

)

c) Viscosidad dinámica: u=γ x 891

Para una temperatura de 65ºC:  Calculando los grados engler:

E=

271.2 =5.57 48.65

4

 Calculando la viscosidad cinemática:

(

γ = 0.0731 x 5.57−

0.0631 x 10−4=3.96 ×10−5 5.57

)

 Calculando la viscosidad absoluta: −5

u=3.96 x 10 x 891=0.0352

Tabla II: T.Agua

1

70ᶛC 

T.Aceite

Tiempo de vaciado del aceite (seg)

65ᶛC Aceite de SAE-40

271.2

Grados Engler 5.574

V.cinematica

V.Dinamica

3.96 ×10−5

3.528 ×10−2

VII)



CONCLUSIONES

Se pudo comprobar que ha baja temperatura el residual petrolizado, este no puede fluir con facilidad pero a medida que calentamos el aceite su viscosidad dinámica disminuye haciendo que el aceite fluya con mayor facilidad.

  

Con los resultados tomados se comprobó que los resultados experimentales y matemáticos son similares en exactitud y validez. Con la gráfica pudimos comprobar que el aceite que utilizamos era un SAE-40. Al aumentar la temperatura del aceite, su viscosidad disminuye.

VIII)



  

IX)



RECOMENDACIONES

Tener en cuenta que el viscosímetro de Engler, para ensayos donde la temperatura del agua alcanza 50ºC existe un error del 10%; sobre los 50ºC, el error baja al 5%. Es necesario tener cuidado al momento de vaciar los líquidos, porque podríamos ocasionar un porcentaje de error mayor. El orden y la limpieza es muy importante para no mezclar los líquidos en un descuido, tal como sucedió en esta experiencia. La viscosidad de un fluido varía según su temperatura.

BIBLIOGRAFIA



Ronald Fox – A. McDonald. Introducción a la mecánica de fluidos. Ed Mc Graw Hill México 2005. http://www.ugr.es/museojtg/instrumento46/ficha_esquema.htm



http://it.wikipedia.org/wiki/Viscosimetro



http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/MecanicaFluidos/ PDFs/1Me cFluidos.pdf

X)

APENDICE

Viscosidad Dinámica:

u= ρ delaceite . γ

Densidad relativa del aceite:

ρ r .del aceite=0.89

Densidad del aceite:

XI)

ρ aceite =ρ r

DIAGRAMAS

aceite

. ρaguaa 4 ºC