Informe de Viscocidad-convertido

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Viscosidad.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE FÍSICA[pic 2]

Biofísica

Santiago Espinel Reyes, u5600090@unimilitar.edu.co David Santiago Gaona Puentes, u5600094@unimilitar.edu.co

David Alejandro Chocontá, u5600088@unimilitar.edu.co Diego Enrique Torralba, u5600073@unimilitar.edu.co

Viscosidad[pic 3]

RESUMEN

Para la práctica de laboratorio titulada Viscosidad se demuestra y analiza el comportamiento de un cuerpo en este caso esférico cuando se mueve a través de un fluido en este caso la glicerina, tornándose constante a partir de cierto tiempo, Se utilizará un ensamblaje experimental, que nos permitirá medir el tiempo de caída y la distancia de un objeto, y del mismo modo, con los datos obtenidos se obtuvieron los promedios de los tiempos tomados con el cronómetro del celular cada 10 cm, finalmente se obtuvo el coeficiente de la viscosidad del fluido utilizado conociendo los conceptos de fuerza, velocidad, el radio y el delta de las densidades del cuerpo y el fluido respectivamente.

ABSTRACT

For this laboratory practice titled viscosity the behavior of a body in this spherical case is demonstrated and analyzed when glycerin moves through a fluid in this case, becoming constant from a certain time will be used an experimental assembly, which will allow us to measure the time of fall and the distance of an object, and likewise, with the data obtained calculate the maximum speed that will reach the mass suspended in the liquid (glycerin). Finally, knowing the concepts of force, density, gravity and radius, we will calculate the viscosity coefficient of glycerin.

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1. INTRODUCCIÓN

Para empezar con el desarrollo de la práctica tuvimos que entender ciertas definiciones        que        se        mostraran        a continuación en el marco teórico para así poder interpretar los datos. Lo primero es saber la definición de viscosidad, fuerza de empuje y densidad. Para ello se halló la velocidad, y a partir de los datos correspondientes a el radio y masa de la esfera, se determinó la densidad de la esfera,  Por  último,        se buscó hallar el objetivo de la práctica, el coeficiente de viscosidad.

1. MARCO TEÓRICO Fluido:

Un fluido es un agregado de sustancias en el que existe entre sus partículas poca fuerza de atracción entre ellas, cambiando su forma, lo que ocasiona que la colocación que toman sus partículas puede variar, por una fuerza que se aplicada relacionado a ellos, ya que ciertamente fluyen. Sus partículas se se pueden mantener unidas entre ellas por fuerzas que son cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; este término caracteriza a los líquidos y los gases, porque también adquieren la forma del recipiente en el que estén manteniendo su volumen.

Características:

• Viscosidad: Causa que la velocidad de deformación        o        desproporción        puede

aumentar las tensiones en el centro del medio continuo.

• Movimiento no acotado de las moléculas:        Son enormemente deformables, debido a que sus partículas no tienen un estado de equilibrio propio
• Compresibilidad: Esos son comprensibles ya que su volumen se reduce al ser comprimidos o presionados. Pero son fluidos no compresibles los que soportan la fuerza de aplastamiento o compresión igual que los cuerpos sólidos los gases son fluidos compresibles, estudiados por la termodinámica.
• Distancia Molecular Grande: Sus partículas se encuentran separadas por grandes distancias, lo que permite variar o cambiar muy sencillamente su velocidad debido a las fuerzas externas aplicadas y además facilita su compresión.
• Fuerzas de Van der Waals: Estas Son fuerzas que pueden ser atractivas o repulsivas        respectivamente entre partículas.
• Ausencia de memoria de forma: Toman el estilo o forma en el recipiente en el que estén contenidos, Pero por la separación entre sus partículas no tienen una forma definida.

Cohesión:

Es una Fuerza física caracterizada por la atracción entre partículas internamente en un mismo objeto, atraen y mantienen

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unidas las moléculas de un mismo objeto, esta permite a la tensión superficial (coste de energía necesaria para extender su medida o superficie por unidad de área), En los líquidos la cohesión varía según la viscosidad del líquido.

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Imagen 1. Cohesión.

Adherencia:

Es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos, como característica existen 5 mecanismos de adhesión; mecánica, química, dispersiva, electrostática y difusiva. Igualmente podemos indicar esta es la característica de la materia por la cual se juntan dos superficies o materiales diferentes que se mantienen unidos por las fuerzas interfaciales aplicadas, ya sea por uniones[pic 7]

µ: viscosidad del fluido.

(dvχ / dγ): velocidad perpendicular que sigue la trayectoria al plano en que se está calculando la tensión tangencial.

Aquellos fluidos en que el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la rapidez de transformación o deformación se denominan fluidos Newtonianos.

Entre algunos ejemplos de fluidos habitualmente newtonianos son el agua, el aire, el combustible y el petróleo.

Fluidos no newtonianos:

Es un fluido cuya viscosidad varía o cambia con la variación de temperatura y la tensión que se le aplica. Como consecuencia, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad concreto e invariable. Este cumple con que el esfuerzo        es equitativo o proporcionalmente a la velocidad de transformación o deformación, de acuerdo con la siguiente ecuación:

físicas, por uniones químicas o por  las dos respectivamente.

Fluido newtoniano:

xy =

dv  = uy        σ (2)

Es un Fluido cuya viscosidad puede considerarse invariable en el tiempo. Por lo tanto la curvatura que evidencia la relación entre el Fuerza | esfuerzo frente a su velocidad de transformación es lineal.

Algunos ejemplos que describen fluidos con comportamientos marcadamente No Newtonianos están la crema dental, la grasa y el lavaplatos en gel. En estos ejemplos existe un esfuerzo de cadencia o ritmo. por debajo del cual se comportan como un objeto sólido..

T xy = μ( dvx )[pic 8]

T xy: tensión tangencial.

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Viscosidad cinemática:

Es representada por la letra υ. Para realizar su operación se divide la viscosidad dinámica por la densidad del

fluido y se obtiene una unidad simple de

η: viscosidad del fluido

Febrero 25, 2019

movimiento: cm2/seg (stoke), no interesa sus características propias de densidad:

Esto indica que la velocidad con que se desplaza la placa superior es correspondiente a la fuerza aplicada, y fue

v = n[pic 9]

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en un inicio revelado por Newton.

En un fluido ideal la viscosidad es cero μ

= 0

v: viscosidad cinemática. n: viscosidad dinámica. ρ: densidad.

Viscosidad dinámica:

Es la relación que existe entre el esfuerzo cortante y el gradiente de la velocidad. La viscosidad dinámica se puede tomar del tiempo que tarda en correr un líquido a través de un tubo angosto a una determinada temperatura y se mide en "poises" que en S.I es (g/cm*s). por lo que , es inherente a cada líquido en especial ya que depende de su masa.

Ley de Stokes:

Fuerza de frote o roce, esta es experimentada por objetos esféricos moviéndose en el centro de un fluido viscoso, en un orden laminar de pocos números de Reynolds (adimensional,[pic 10]

En un fluido real la viscosidad toma un valor finito μ > 0

En un sólido la viscosidad tiende al infinito μ ≈ 0

Coeficiente de viscosidad:

Procedimiento para poder establecer el factor de viscosidad de un líquido establecido en la ecuación de Poiseuille la cual funciona para fluidos newtonianos, incompresibles ya que se mueven en tuberías cilíndricas en régimen laminar. Para esto, se emplea un viscosímetro de tubo, que consiste en un tubo cilíndrico preparado en forma horizontal sobre el cual se encuentran tres tubos cilíndricos verticales, al tubo horizontal se le aplica una diferencia de presión invariable o constante en sus extremos mediante un recipiente surtidor. Se utilizó la próxima ecuación:

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