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PRACTICA-DETERMINACION DE LA VISCOCIDAD DE UN LÍQUIDO NEWTONIANO A TRAVÉS DE LA CAIDA DE UNA BOLA

Determinación de la viscosidad: En el capítulo 2 de Reologia de alimentos, se discutió brevemente la cizalladora. Se estableció que la deformación causada por una tensión tangencial, o tensión de cizalladura, se podría expresar como un Angulo, En secciones anteriores de este mismo capítulo, se señaló que conviene visualizar un fluido como un conjunto infinito de láminas muy finas. En la deformación por cizalladura estas láminas se deslizan unas sobre otras con un desplazamiento relativo de las mismas.

Se puede establecer, por ello, 4 tipos simples de cizalladura, los que se representan en la figura 4.7

La medidas de viscosidad se basan en estos cuatro tipos de deformación, Debe subrayarse que, ni en B ni en D, se producen cambios de forma o volumen, En todos los casos la medida de la deformación es α o L/H, El gradiente de desplazamiento.

Todos los métodos de determinación de la viscosidad de un liquido se basan en un solo concepto: la (fuerza) motriz es igual a la constante material (viscosidad) multiplicado por algún factor que exprese la geometría instrumental (que se calcula, o determina, por calibrado contra una sustancia patrón) y otro que exprese el cambio, o velocidad de cambio, de la forma del material ( la muestra en la que se efectua la medición)

Existen 5 métodos básicos prácticos de determinar la viscosidad de un líquido. Son los siguientes:

a) Medir el flujo del líquido a través de tubos

b) Medir la velocidad del descenso de un cuerpo solido a través del líquido

c) Viscosímetro rotacional

d) Visco simetría vibracional

e) Utilizar técnicas empíricas.

En este laboratorio vamos a utilizar:

Descenso de un sólido a través de un líquido:

La determinación del coeficiente de viscosidad midiendo la velocidad del descenso de una esfera a través de un volumen infinito de líquido se basa en la ley de Stokes (sir George Stokes):

4/3 πR3(Ps – p)g = 6πηRV

4/3 πR2(PS – P)g = 6ηV

Donde R es el radio de la esfera (m); PS es la densidad de la esfera (kg/m3); P es la densidad del líquido (kg/m3); g es la aceleración debida a la gravedad (9.81 m/s2); η es el coeficiente de viscosidad (en Pl.), y V la velocidad a que se mueve la esfera (m/s).

La viscosidad relativa se calcula haciendo uso de la ecuación:

η1/η2 = (( Ps-P1))/((Ps- P2) ) x T1/T2

Donde t1 y t2 son los tiempos (s) que tarda la esfera en recorrer una misma distancia a través de los 2 líquidos.

La figura 4.9 ilustra un aparato de fácil construcción a partir de una probeta. El diámetro y la distancia entre las señales y los extremos de la probeta deben ser grandes, comparados con el diámetro de la esfera. En el apéndice A se describe un experimento realizado utilizando este aparato.

Es un método adecuado para usarlo con líquidos de mayor viscosidad que la de aquellos con los que, normalmente se utilizan viscosímetros de tubo en U (1-3 X 105 PL). Como esfera, suele usarse una bola de acero de 1,5 mm. Si se trata de líquidos más viscoso

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