curly - viscosidad y densidad de liquidos

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TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ............................................... .............................................( 2 ) RESUMEN .................................................... ................................................... ( 3 ) PRINCIPIOS TEÓRICOS ................................................... .............................( 4 ) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ............................................... ............( 8 ) TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS ..........................................( 10 ) EJEMPLO DE CALCULOS ................................................... ...........................( 11 ) ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..........................................( 14 ) 1

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densidad y viscosidad

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Page 1: Curly - Viscosidad y Densidad de Liquidos

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ............................................................................................( 2 )

RESUMEN ....................................................................................................... ( 3 )

PRINCIPIOS TEÓRICOS ................................................................................( 4 )

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ...........................................................( 8 )

TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS ..........................................( 10 )

EJEMPLO DE CALCULOS ..............................................................................( 11 )

ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..........................................( 14 )

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. ( 15 )

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................(16)

APÉNDICE ........................................................................................................( 17 )

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Page 2: Curly - Viscosidad y Densidad de Liquidos

INTRODUCCIÓN

La viscosidad es la propiedad mas importante de los fluidos, y por tanto esta requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de fluidos. Esta es la resistencia que ejercen los fluidos al ser deformado cuando este se aplica un mínimo de esfuerzo cortante. La viscosidad de un fluido depende de su temperatura.. Existen diferentes formas de expresar la viscosidad de un fluido, pero la que usaremos en el laboratorio sera el viscosímetro de Stormer.

El Objetivo de la practica es determinar de la viscosidad de un liquido por medio del viscosímetro de Stormer y las medidas de tiempo tomadas usando el viscosímetro de Stormer, además de determinar la densidad de un liquido a 20°C .

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RESUMEN

La viscosidad se define como la resistencia que ofrece un fluido al esfuerzo cortante. En este informe se determinó, de forma experimental, la viscosidad de dos líquidos: muestra pura y muestra impura, fue medida mediante el viscosímetro de stormer.

Este consistió en colocar en un vaso la muestra patrón para luego colocarlo en el viscosímetro, luego procedimos a colocar las pesas en el portapesas para obtener la revoluciones. Se procedió a tomar el tiempo que tarda en recorrer de 0 a 100 revoluciones con diferentes pesos en el portapesas.

Con estos datos y otros que se calcularon, nos permitieron determinar las viscosidades experimentales de la glicerina pura que es de 1484,8 cp. Se comparó estas viscosidades experimentales con las respectivas viscosidades teóricas suministradas, obteniéndose un error porcentual promedio de 0.4 % en la viscosidad de la muestra impura.

La densidad de los líquidos se empleará un método: el del picnómetro el cual consiste en un pequeño frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa vacío (wp), luego se llena completamente (incluído el capilar) con el líquido (agua destilada) cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (wpl). Con estos datos se puede calcular la densidad del líquido.

Dela misma manera se uso para determinar la densidad de la glicerina , siguiendo los pasos anteriores, además utilizando algunas ecuaciones y cálculos, determinamos la densidad experimental de la glicerina a 20 °C es : 1,2478 g/mL. Después comparamos con los datos teóricos buscados en los libros , llegaremos a un error experimental de 1.1%.

Para la viscosidad y densidad de los líquidos se trabajo a estas condiciones: Presión = 756 mmhg, T(°C) = 20 °C y a una HR = 98% .

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PRINCIPIOS TEÓRICOS

Viscosidad:Es la resistencia que presentan los líquidos al movimiento, o podría decirse también que forma parte de un rozamiento interno del mismo, pues es una propiedad que se opone al movimiento de capas adyacentes que se alojen dentro del seno del mismo.

Cuando un cuerpo de inserta dentro del seno de un líquido, la viscosidad hace que su velocidad no sea nula en su estadía dentro de él, sino que adquiere una v = cte. cuando la fuerza de gravedad equilibra la fuerza que realiza la viscosidad para sacarlo del líquido.

De todas las propiedades de los fluidos, la viscosidad requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de los fluidos. La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se la aplica una fuerza externa: El coeficiente de viscosidad absoluta, o simplemente la viscosidad absoluta de un fluido, es una medida de resistencia, al deslizamiento o a sufrir deformaciones internas. La melaza es un fluido muy viscoso en comparación con el agua.

La viscosidad es una manifestación del movimiento molecular dentro del fluido. Las moléculas de regiones con alta velocidad global chocan con las moléculas que se mueven con una velocidad global menor, y viceversa, estos choques permiten transportar cantidad de movimiento de una región de fluido a otra.

Los fluidos presentan diferentes propiedades que los distinguen, como la viscosidad, densidad, peso específico, volumen específico, presión, etc. Al analizar las distintas propiedades que poseen los fluidos, la viscosidad requiere la mayor consideración para el estudio de estos materiales; su naturaleza y características, así como las dimensiones y factores de conversión.

Todo fluido tiene una viscosidad específica bajo ciertas condiciones cuando se mueve alrededor de un cuerpo o cuando un cuerpo se mueve dentro del fluido, se produce una fuerza de arrastre(Fa) sobre este. Si el cuerpo en estudio es una esfera, está fuerza de arrastre viene dada por la expresión según la ley de Stokes:

FaDonde es la viscosidad absoluta del fluido; r esa el radio de la esfera; v la velocidad de la esfera con respecto al fluido.

Considerando lo anterior si se deja caer una esfera en un recipiente con un fluido, debe existir una relación entre el tiempo empleado en recorrer una determinada distancia y la viscosidad de dicho fluido. Construyendo el diagrama de cuerpo libre de una esfera se tiene: E: Empuje hidrostático P: Peso de la esfera Fa : Fuerza de arrastre

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Viscosidad absoluta o dinámica Es la fuerza tangencial por unidad de área, de los planos paralelos por una unidad de distancia, cuando el espacio que los separa esta lleno con un fluido y uno de los planos se traslada con velocidad unidad en su propio plano con respecto al otro también denominado viscosidad dinámica; coeficiente de viscosidad

La unidad de viscosidad dinámica en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo (Pa.s) o también newton segundo por metro cuadrado (N.s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms); Esta unidad se conoce también con el nombre de poiseuille(Pl) en Francia, pero debe tenerse en cuenta que no es la misma que el poise (P) descrita a continuación.

El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene dimensiones de dina segundo por centímetro cuadrado o de gramos por centímetro cuadrado. El submúltiplo el centipoise (cP), 10-2 poises, es la unidad más utilizada para expresar la viscosidad dinámica dado que la mayoría de los fluidos poseen baja viscosidad. La relación entre el pascal segundo y el centipoise es: 1Pa.s = 1 N.s/m2 = 1 kg/(m.s) = 103 cP 1cP = 10-3 Pa.s   Viscosidad cinemática Es la razón de viscosidad a densidad de masa. En el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad cinemática es el metro cuadrado por segundo (m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), con dimensiones de centímetro cuadrado por segundo y el centistoke (cSt), 10-2 stokes, que es el submúltiplo más utilizado. 1m2/s = 106 cSt 1cSt = 10-6 m2/s

Viscosidad de los aceitesLos aceites presentan notables diferencias en su grado de viscosidad o fluidez, influyendo mucho estas diferencias en algunas de sus aplicaciones. El grado de viscosidad de los aceites tiene importancia en los aceites destinados a arder y los utilizados como lubricantes. En los primeros influye la viscosidad de modo que los aceites fluidos ascienden fácilmente por capilaridad en las mechas de las lámparas, mientras que los muy viscoso o poco fluidos requieren disposiciones especiales para conseguir que llegue a la llama en la unidad de tiempo suficiente cantidad de combustible. Cuando se emplea aceites como lubricantes, la materia grasa debe tener consistencia apropiada para impedir el contacto inmediato de las superficies que frotan entre sí impidiendo con ello se desgaste; para lograr esto conviene que la materia grasa no sea demasiado fluida ni tampoco demasiado viscosa.

Sistemas UnidadesS.I.: N.s / m2 = Kg / m.sC.G.S.: g /cm.s = PoiseS.B.G.: slug / ft.segS.I.I.: lb.seg / ft2

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CLASIFICACIÒN DE LOS ACEITESLa clasificación de los aceites atendiendo a su velocidad ,generan en la etiqueta de los envases una serie de siglas , acompañados por unos dígitos , identificando el grado de viscosidad del lubricante , qué se refiere a su temperatura sin añadir datos alguno de sobre atrás apreciaciones o condiciones. El índice de viscosidad representa la tendencia más o menos que se espera a medida que se enfría o se calienta. Los aceites multigrado con base sintéticos se obtienen haciendo una mezcla de aceites de síntesis de baja graduación SAE y de aceites mineral de altas viscosidad.La Organización de Estandarización Internacional ISO , estableció su ordenación para los lubricantes de aplicación industrial , o a la Sociedad de Ingenieros de Automoción -Society of Automotive Engineers- (SAE) de los Estados Unidos , creo su escala de denominación para definir rangos de viscosidad en lo lubricantes de automóviles

ALGUNOS DE LOS MEDIDORES DE VISCOSIDAD CONOCIDOS

ViscosímetroEs un instrumento para medir la viscosidad de un fluido

Viscosímetro de tubo capilarConsiste 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 ctte. 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:

Viscosímetro de Oswald- cannon-Fenske:En esencial el viscosímetro es un tubo “U” una de sus ramas es un tubo capilar fino conectado a un deposito superior. El tubo se mantiene en posición vertical y se coloca una cantidad conocida del fluido él deposito para que luego fluya por gravedad a través de un capilar. Los procedimientos exactos para llevar acabo estas pruebas estándar dado en los estándar de la American Society For Testing and Materials. Viscosímetro de caída libreConsiste en varios tubos llenos con líquido “estandares” de viscosidades conocidas con una esfera de acero en cada tubo. El tiempo necesario para que la esfera recorra la longitud total del tubo depende de la viscosidad del líquido. Si se coloca la muestra en un tubo análogo es posible aproximar el valor de la viscosidad por comparación con los otros tubos.Para esta practica utilizaremos el método de STOKES para la obtención de la viscosidad. Sr. Jeorge Grabiel Stokes Matemático y Físico Irlandés Bornat. Skreen 1819. Autor de trabajos en Hidrodinámica, encontró la Ley que rige la caída de sólidos esféricos en el seno de un fluido denominada con su nombre: Stokes Símbolo “st”; Es una unidad de la viscosidad cinemática de un fluido que tenga una viscosidad dinámica de 1 poise, y una densidad de 1 gramo por centímetro cúbico.

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tipo de viscosímetro rotatorio es el Searle, que consta de un cilindro interior colgante y giratorio y un recipiente exterior fijo en el cual se coloca la muestra; su nombre comercial es el de viscosímetro de Stormer. Una modificación de este modelo de aparato es la de Fischer 7, que se expone en la figura 1.

Densidad de los Líquidos La densidad de los líquidos se mide de una manera similar a la densidad de los sólidos. En este caso también se empleará tres métodos: el del picnómetro, el de la probeta y el del principio de Arquímedes. Es necesario tener en cuenta la temperatura porque ésta influye en el valor de la densidad: a medida que aumenta la temperatura, la densidad del líquido se hace ligeramente menor. ¿Por qué?

Un picnómetro (figura 3.1) es un pequeño frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa vacío (wp), luego se llena completamente (incluído el capilar) con el líquido cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (wpl). Con estos datos se puede calcular la densidad del líquido:

           

      

Figura 3.1 Picnómetro

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PROCEDIMIENTO EXPERIEMENTALES

1.Medición de la viscosidad con el viscosímetro de Stormer.

Primero verificamos el funcionamiento del viscosímetro de stormer y además del funcionamiento del cronometro que el cual era distinto a los demás conocidos, luego preparamos 150 mL de la muestra pura en un vaso, el cual llevamos a una temperatura de 20 °C, luego colocamos el vaso en el soporte del viscosímetro, fijamos la altura de la muestra para que llegue al hélice , luego procedemos a colocar 100 g en el portapesas del viscosímetro, y después comenzamos a medir en tiempo que tarde en dar llegar de 0 a 100 revoluciones , la marca nos dará el contador de revoluciones que se encuentra en el viscosímetro de stormer.

Se hará lo mismo indicado anteriormente para los pesos de 125, 150 y 175 g para obtener diferentes tiempos, lo cual nos servirá para medir la viscosidad experimental de la muestra pura.

Para la muestra impura se mide 150 mL y la llevamos a una temperatura de 20 °C la cual es muy difícil ya que esta muestra sube su temperatura a medida que el tiempo transcurre, por ello se debe medir inmediatamente cuando llegué a 20 °C, se usa pesa a 100 g , cual nos dará una temperatura promedio de 15.6 seg.

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2. Determinación de la densidad de la glicerina mediante el método del Picnómetro.

Lavamos el picnómetro y secamos en la estufa, dejamos enfriar luego procedemos pesarlo , el cual nos dará el W1 = 21,6178 g , luego llenamos el picnómetro con agua destilada llevado a 20°C ,llenando completamente el picnómetro con agua destilada hasta el capilar lo dejamos unos 5 minutos, luego retiramos del agua lo secamos externamente y procedemos a pesarlo el cual nos dará un el W2 = 46,7926 g.

Luego retiramos el agua destilada del picnómetro lo volvemos a llevar a secar en la estufa y procedemos a pesarlo y así obtendremos el W3 = 21,6160 g.

Luego llenamos el picnómetro ahora con glicerina a un temperatura de 20°C y llenamos completamente el picnómetro con glicerina hasta el capilar , dejamos unos 5 minutos , retiramos el picnómetro de la glicerina lo limpiamos y procedemos a pesarlo y así obtendremos el W4 = 53,1750 g .

Luego de obtener estos 4 pesos, utilizamos ecuaciones y calculos , y nos dará la Densidad experimental de la glicerina a 20°C que es 1,2478 g/mL.

      

Picnómetro

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TABULACIONES DE DATOS Y RESULTADOS

1. Condiciones de Laboratorio (tabla#1)P(mmHg) T(°C) HR(Humedad Relativa) %

756 20 98

2. Viscosidad de los líquidos con el Viscosímetro de Stormer

a) Muestra Pura (tabla#2) :Masa(g) T1(seg) T2(seg) T3(seg) T4(seg) Tp(seg)

100 63,2 61,5 61,0 60,5 61,6125 49,2 47,7 48,5 48,1 48,4150 40,4 40,1 40,0 40,3 40,2175 35,8 35,1 34,7 35,0 35,2

b) Muestra Impura (tabla#3) :Masa(g) T1(seg) T2(seg) T3(seg) T4(seg) Tp(seg)

150 15,3 15,5 15,8 15,7 15,6

3. Densidad de la glicerina mediante el método del Picnómetro (tabla#4).Glycerine (g) W1(g) W2(g) W3(g) W4(g)

150 21,6178 46,7926 21,6160 53,1750

4. Tabla para la grafica de n/m vs Tp de la tabla#2

n/m (cp/g) Tp(seg)

14,9 61,611,9 48,49,9 40,28,5 35,2

5. Resultados y datos teóricos de la viscosidad y de la densidad:

Solución % ErrorMuestra pura 1484,8 1490,0 0,4 %

Solución % ErrorGlicerina 0,99823 1,2478 1,2613 1,1 %

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EJEMPLO DE CALCULOS

1. Viscosidad experimental de la muestra pura :

n/m1 = 1490/100 = 14,9 cp/g Tp 1 = 61,6 segn/m2 = 1490/125 = 11,9 cp/g Tp 2 = 48,4 seg n/m3 = 1490/150 = 9,9 cp/g Tp 3 = 40,2 seg n/m4 = 1490 / 175 =8,5 cp/g Tp 4 = 35,2 seg

n/m (cp/g) Tp(seg)

14,9 61,611,9 48,49,9 40,28,5 35,2

Pero como : , es igual a decir :

Además : , tiene la forma de una recta : , obteniendo:

,

,

Determinamos los valores de K y de a, graficando n/m(cp/g) vs TP(seg), además de utilizar el método de mínimos cuadrados, tenemos:

m = b =

m = 0,24 y b= 0,15

entonces : Podemos concluir que : y

Obtendremos una ecuación:

Obteniendo un

Sabiendo, que el

% Error = valor teórico – valor experimental x100

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valor teórico

% Error = 1490,0 – 1484,8 x100 = 0,4 % 1490,0

2. Densidad de la Glicerina:

Utilizando las siguientes ecuaciones:

..........(7) y .........(8)

Usando la (7) , obtenemos :

Usando la (8), obtenemos :

=>

(experimental)

Teniendo la , obtendremos el Error experimental:

% Error = valor teórico – valor experimental x100 valor teórico

% Error = 1,2613 – 1,2478 x100 = 1,1 % 1,2613

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ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

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Los valores de tiempo de las revoluciones de la muestra pura tomadas con el viscosímetro de stormer, han sido muy buenas, además no tuvimos problema en mantenerlo a 20°, por ello que el sacar la viscosidad experimental y a la vez compararla con la viscosidad teórica, obtuvimos un error experimental de 0,4%.

Los tiempos tomados en la muestra impura a 20°C son casi constantes(15,6 seg.), ello también nos muestra que fue difícil mantenerlo a 20°C, ya que este al ambiente expuesto comienza a subir su temperatura y sus lecturas de tiempo tomadas al dar 100 revoluciones será menos precisas( comienzan a dar valores muy alejados unos de otros) por ello tuvimos que estar midiendo la temperatura cada momento para ver si estaba 20°C.

En la medición de la densidad de la glicerina a 20°C , obtuvimos buenos resultados , ya que al secar y medir bien los pesos del picnómetro lleno y vació del agua en un primer momento luego con el glicerol, tuvimos lecturas muy exactas con la balanza, y por ello obtuvimos un porcentaje de error de 1,1% .

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES:

En la realización de este experimento pudimos reconocer la relación que hay entre cada liquido de acuerdo a sus propiedades, es decir cada liquido responde de diferente manera en cuanto a su viscosidad

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Pudimos ver que cuando la temperatura de algunos soluciones aumenta, el liquido este tiende a fluir de una manera mas rápida, por ello que el tiempo para dar 100 revoluciones será menor.

La viscosidad de un fluido depende de su temperatura. Es por eso que en los líquidos a mayor temperatura la viscosidad disminuye

La relación de la masa impulsadora del viscosímetro de stormer y el tiempo en dar 100 revoluciones es inversamente proporcional( se aprecia mejor viendo la tabla#2).

La densidad de algunos líquidos se puede medir con el picnómetro.

RECOMENDACIONES:

Saber manejar el cronometro a utilizar, ya que este es muy distinto a los cronómetros ya conocidos.

Tomar muy bien el tiempo en que da 100 revoluciones , ya que esto puede originar un porcentaje de error mayor.

Lavar y secar muy bien el picnómetro antes de usar, además de pesar muy bien.

No dejar que la temperatura de las muestras supere la temperatura en la cual se trabaja, ya que esto puede perjudicar y cambiar muchos los datos tomados.

BIBLIOGRAFIA

Castellan G. “ Fisicoquímica”, 2da edición, Ed. Addison Wesley

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Page 16: Curly - Viscosidad y Densidad de Liquidos

Iberoamerica, México, 1987 ...............................................................................Pág. 91

Castellán G. “ Fisicoquímica”, 2da edición, Ed. Addison WesleyIberoamerica, México, 1987 ...............................................................................Pág. 992

Internet:

http://www.fisicanet.com.ar/quimica/q1ap01/apq1_02a_estados_de_agregacion.php

http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica03.htm

APÉNDICE

CUESTIONARIO ( PRACTICA N°4: VISCOSIDAD )

1. Explique el significado del coeficiente de expansión térmica.

La dependencia del volumen de un sólido o liquido con la temperatura a presión constante puede expresarse por la ecuación: V = Vo (1+αt)

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Donde t es la temperatura(Celsius), Vo es el volumen del sólido o liquido a 0°C y α es el coeficiente de expansión térmica. Las sustancias particulares tienen valores distintos de α en el estado liquido y sólido.

El valor de α es constante en intervalos limitados de temperatura. Para gases y sólidos, α es siempre positivo, mientras que para líquidos es generalmente positivo. Hay algunos líquidos para los cuales α es necesariamente negativo en un intervalo pequeño de temperatura.

Según la ecuación: , α es el aumento relativo en volumen por unidad

de aumento de la temperatura a presión constante.

Si el incremento de la temperatura es pequeño, la definición general de α da el resultado de la ecuación:

2. Explique algunos métodos analíticos y/o gráficos para estimar la viscosidad y la densidad de una sustancia.

ALGUNOS DE LOS MEDIDORES DE VISCOSIDAD CONOCIDOS

ViscosímetroEs un instrumento para medir la viscosidad de un fluido

Viscosímetro de tubo capilarConsiste 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 ctte. 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:

Viscosímetro de Oswald- cannon-Fenske:En esencial el viscosímetro es un tubo “U” una de sus ramas es un tubo capilar fino conectado a un deposito superior. El tubo se mantiene en posición vertical y se coloca una cantidad conocida del fluido él deposito para que luego fluya por gravedad a través de un capilar. Los procedimientos exactos para llevar acabo estas pruebas estándar dado en los estándar de la American Society For Testing and Materials. Viscosímetro de caída libreConsiste en varios tubos llenos con líquido “estándares” de viscosidades conocidas con una esfera de acero en cada tubo. El tiempo necesario para que la esfera recorra la longitud total del tubo depende de la viscosidad del líquido. Si se coloca la muestra en un tubo análogo es posible aproximar el valor de la viscosidad por comparación con los otros tubos.

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Page 18: Curly - Viscosidad y Densidad de Liquidos

Para esta practica utilizaremos el método de STOKES para la obtención de la viscosidad. Sr. Jeorge Grabiel Stokes Matemático y Físico Irlandés Bornat. Skreen 1819. Autor de trabajos en Hidrodinámica, encontró la Ley que rige la caída de sólidos esféricos en el seno de un fluido denominada con su nombre: Stokes

Stokes Símbolo “st”; Es una unidad de la viscosidad cinemática de un fluido que tenga una viscosidad dinámica de 1 poise, y una densidad de 1 gramo por centímetro cúbico.

tipo de viscosímetro rotatorio es el Searle, que consta de un cilindro interior colgante y giratorio y un recipiente exterior fijo en el cual se coloca la muestra; su nombre comercial es el de viscosímetro de Stormer. Una modificación de este modelo de aparato es la de Fischer 7, que se expone en la figura 1.

La densidad de los líquidos se mide de una manera similar a como se midió la densidad de los sólidos. En este caso también se emplearán tres métodos: el del picnómetro, el de la probeta y el del principio de Arquímedes. Es necesario tener en cuenta la temperatura porque ésta influye en el valor de la densidad: a medida que aumenta la temperatura, la densidad del líquido se hace ligeramente menor. ¿Por qué?

Un picnómetro (figura 3.1) es un pequeño frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa vacío (wp), luego se llena completamente (incluído el capilar) con el líquido cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (wpl). Con estos datos se puede calcular la densidad del líquido:

                 (3.1)

      

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Figura 3.1 Picnómetro

3. Explique el calculo de la viscosidad de soluciones de polímetros

La presencia de un polímero en un disolvente suele dar como resultado un aumento grande de la viscosidad de la solución aun a bajas concentraciones. Este efecto depende fuertemente de la concentración y del disolvente.

A medida que aumenta la masa molar, el efecto de viscosidad aumenta. La medicion de la viscosidad es que quizás la forma mas simple de obtener un valor para la masa molar de una macromolécula.

La viscosidad de una solución y la del disolvente puro se mide en un viscosímetro capilar de precisión, la viscosidad especifica , se define como:

En la que la viscosidad relativa, , es la relación entre la viscosidad de la solución y la viscosidad del disolvente puro.

La viscosidad especifica es la contribución relativa del polimero a la viscosidad de la solución.

Si dividimos entre la concentración del polímero , obtenemos una cantidad que

aumenta con la concentración. Las mediciones de se realiza como una función de la

concentración y se grafica / ,en función de la concentración. la curva es aprox.

lineal y se extrapola a =0 para obtener la viscosidad intrínseca .

Por tanto : , además :

En la que b es uan constante. Empíricamente se encuentra que la viscosidad intrínseca depende de la masa molar según la formula:

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Page 20: Curly - Viscosidad y Densidad de Liquidos

Determinamos los valores de la constante empíricas K y a, graficando en función de , para un par polímero-disolvente dado, usando mediciones de fracciones conocida de M.

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