A cuatro diferentes temperaturas, utilizando el viscosímetro de Ostwald.

Objetivos de la práctica

En esta práctica se tiene como objetivo

• Determinar la viscosidad de tres líquidos puros:

• Agua destilada
• Alcohol
• Acetona

 A cuatro diferentes temperaturas, utilizando el viscosímetro de Ostwald.

• Determinar la tensión superficial de los tres líquidos puros mediante el método de ascensión capilar.
• Determinar el porcentaje de error, entre el valor experimental y el reportado en la literatura

Marco Teórico

PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS

Liquido

Es un  estado de agregación de la materia en forma de fluido altamente incompresible lo que significa que su volumen es, bastante aproximado, en un rango grande de presión. Es el único estado con un volumen definido, pero no con forma fija. Un líquido está formado por pequeñas partículas vibrantes de la materia, como los átomos y las moléculas, unidas por enlaces intermoleculares. El agua es, el líquido más común en la Tierra y el más abundante. Como un gas, un líquido es capaz de fluir y tomar la forma de un recipiente. A diferencia de un gas, un líquido no se dispersa para llenar cada espacio de un contenedor, y mantiene una densidad bastante constante. Una característica distintiva del estado líquido es la tensión superficial, dando lugar a fenómenos humectantes.

Su forma es esférica si sobre él no actúa ninguna fuerza externa. Por ejemplo, una gota de agua en caída libre toma la forma esférica.

Como fluido sujeto a la fuerza de la gravedad, la forma de un líquido queda definida por su contenedor. En un líquido en reposo sujeto a la gravedad en cualquier punto de su seno existe una presión de igual magnitud hacia todos los lados, tal como establece el principio de Pascal. Si un líquido se encuentra en reposo, lapresión hidrostática en cualquier punto del mismo viene dada por:

Ecuación Presión Hidrostática

[pic 1]

Donde [pic 2] es la densidad del líquido, [pic 3] es la gravedad (9.8 ) y [pic 5] es la distancia del punto considerado a la superficie libre del líquido en reposo. En un fluido en movimiento la presión no necesariamente es isótropa, porque a la presión hidrostática se suma la presión hidrodinámica que depende de la velocidad del fluido en cada punto.[pic 4]

Cambios de estado

En condiciones apropiadas de temperatura y presión, la mayoría de las sustancias pueden existir en estado líquido. Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto cambia a sólido. Aunque a presión atmosférica, sin embargo, algunos sólidos se subliman al calentarse; es decir, pasan directamente del estado sólido al estado gaseoso. La densidad de los líquidos suele ser algo menor que la densidad de la misma sustancia en estado sólido. Algunas sustancias, como el agua, son más densas en estado líquido.

Viscosidad

Los líquidos se caracterizan porque las fuerzas internas del mismo no dependen de la deformación total, aunque usualmente sí dependen de la velocidad de deformación, esto es lo que diferencia a los sólidos deformables de los líquidos. Los fluidos reales se caracterizan por poseer una resistencia a fluir llamadaviscosidad (que también está presente en los sólidos visco elásticos). Eso significa que en la práctica para mantener la velocidad en un líquido es necesario aplicar una fuerza o presión, y si dicha fuerza cesa el movimiento del fluido cesa eventualmente tras un tiempo finito.

[pic 6]La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido cuando existe una diferencia de presión. Cuando un líquido o un gas fluyen se supone la existencia de una capa estacionaria, de líquido o gas, adherida sobre la superficie del material a través del cual se presenta el flujo. La segunda capa roza con la adherida superficialmente y ésta segunda con una tercera y así sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la oposición al flujo, o sea, el responsable de la viscosidad.[pic 7]

La viscosidad se mide en poises, siendo un poise la viscosidad de un líquido en el que para deslizar una capa de un centímetro cuadrado de área a la velocidad de 1 cm/s respecto a otra estacionaria situado a 1 cm de distancia fuese necesaria la fuerza de una dina.

La viscosidad de un líquido se determina por medio de un viscosímetro entre los cuales el más utilizado es el de Ostwald (véase figura 1) Este se utiliza para determinar viscosidad relativa, es decir, que conociendo la viscosidad de un líquido patrón, generalmente agua, se obtiene la viscosidad del líquido  a partir de la ecuación:

[pic 8]

Ecuación viscosidad

Ecuación de Poiseuille

La ley de Poiseuille (también conocida como ley de Hagen-Poiseuille) después de los experimentos llevados a cabo en 1839 por Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen(1797-1884).

 Es una ley que permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un líquido incompresible y uniformemente viscoso (también denominado fluido newtoniano) a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante. Esta ecuación fue derivada experimentalmente en 1838, formulada y publicada en 1840 y1846 por Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869). La ley queda formulada del siguiente modo:[pic 9][pic 10]

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