Viscosímetro de Höppler o de Caída de Bola

 

Viscosímetro de Höppler o de Caída de Bola.

Objetivo:Fabricar un viscosímetro para determinar la viscosidad de un líquido. Se decidió utilizar el viscosímetro de Höppler por su fácil proceso de fabricación y uso.

INTRODUCCIÓN: La viscosidad de un líquido es la oposición que este presenta ante el flujo. Es causada por grandes fuerzas intermoleculares que hacen que las moléculasejerzan fuerzas de rozamiento unas sobre otras (energía cinética).Entre más cerca delcentro superficial del líquido se encuentren las moléculas estás fluirán conuna relativamente menor viscosidad (fluirán con mayor facilidad). Un viscosímetro no es un aparato que mide directamente la viscosidad, la viscosidad es una propiedad que no se determina directamente sino que se estima a partir de la medida de otras magnitudes tales como el tiempo, la densidad, distancia, etc. El viscosímetro de Höppler mide el tiempo que una esfera sólida necesita para recorrer una distancia entre dos puntos de referencia dentro dentro de un tubo con un fluido determinado. determinado. Con el tiempo tiempo obtenido se puede determinar la viscosidad del fluido empleando la ley de Stokes.

DESARROLLO: *Se eligió el material a utilizar para la fabricación del viscosímetro (balín metálico, manguera transparente de media pulgada, madera, clavos, resistol, aceite de cocina).Se fabricó el viscosímetro en base al material empleado. *Se midió el diámetro del balín con un vernier (0.433cm), el peso del balín se midió con una pesa digital(5.40 g), también fue necesario estimar el volumen ocupado por el balín; se introdujeron 81 mL de agua en una probeta; después de introducir el balín metálico en esta se observó un incremento de volumen de 1 mL. Se determinó este incremento como el volumen del balín. *Se efectuaron 5 mediciones para poder determinar el tiempo promedio que tarda el balín de metal en llegar a al fondo del tubo.Al iniciar el recorrido del balín en el tubo debe iniciarse el cronómetro al mismo instante para determinar el tiempo requerido del balín en llegar al fondo del tubo.Se promediaron las mediciones obteniendo un tiempo de caída promedio de 6.126 segundos a una distancia de 21 cm desde el punto máximo hasta el punto mínimo situado en el fondo del tubo. *Para determinar la viscosidad del aceite necesitamos emplear la “Ley de Stokes” la cual dice que “si  “si  las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido” fluido”. Se puede expresar mediante la fórmula:

      

 

PROCEDIMIENTO PARA EL CÁLCULO DE LA VISCOCIDAD:  Datos:

Tiempo de caída promedio: 6.126 seg.  Distancia recorrida en el tubo ( ):     Masa del balín( ): 0.054kg 

  

  Volumen balín( Radio del del balín( ):  ):  ³  

    ⁄ ² 

Densidad del aceite:  ⁄  ³  Aceleración de la gravedad: . Viscosidad del aceite:?  Procedimiento:

*Es necesario conocer la velocidad de caída en el fluido. A continuación se muestra el procedimiento:

 (   )   ⁄                    *Es necesario determinar la densidad del balín, a continuación se muestra el procedimiento:

           

*Determinar la viscosidad en base a la fórmula de la “Ley “Ley de Stokes” Stokes”:

                   ⁄  ⁄ *Basándonos en el resultado anterior podemos determinar que la viscosidad dinámica es de:

       CONCLUSIONES:

*Se diseñó, construyó y se puso en marcha un viscosímetro de caída de bola con ingeniería y mano de obra local que permite medir viscosidades confiablemente de alimentos líquidos translúcidos. *Comprobamos nuestros resultados con base a una tabla de viscosidad de distintos fluidos. http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/f is/viscosidad.pdf  .pdf  http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/viscosidad

    y nosotros obtuvimos . ⁄   lo cual nos dice

*La viscosidad del aceite es de .  ⁄  que nuestros cálculos son aproximados.

INTEGRANTES: Jesús Carlos Emanuel Montiel Leyva Marco Antonio Peñaflor Martínez Héctor David Navarro Romo Edgar Antonio Montero Villanueva Edgar Octavio Delgado Soto Ricardo Blanco Torres