Laboratorio de Fisicoquímica de Soluciones
Nicib MendozaTrabajo26 de Febrero de 2019
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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad De Estudios Superiores Cuautitlán
Sección de Fisicoquímica
Lic. Química
Laboratorio de Fisicoquímica de Soluciones
Práctica 3
Viscosidad
Equipo 2:
Grupo:
Fecha: 27 de febrero del 2019
INTRODUCCIÓN
Sabemos que antes de la experimentación tenemos que comprender algunos conceptos y propiedades de algunas sustancias, que nos ayuda a analizar lo que está sucediendo en ese momento. Para comenzar entendemos que la viscosidad es una propiedad física de la materia que se define como la resistencia de un líquido a fluir. Ya que los movimientos moleculares se ven afectados por la temperatura, la viscosidad es directamente proporcional a la temperatura en la que se encuentra el fluido.
Para poder lograr medir la viscosidad en líquidos se ocupa un viscosímetro de Ostwald que mide el tiempo que transcurre, para que el nivel de líquido caiga desde la marca de nivel “alta” a la marca de nivel “baja” y el fluido fluya a través de un capilar fino que asegura el flujo laminar. Con esto vimos que cualquier fluido en su viscosidad se vea afectada por la temperatura, es llamado fluido newtoniano. La ley de viscosidad de Newton establece que, para fluidos newtonianos, el esfuerzo cortante sobre la dirección del fluido será proporcional al cambio de la velocidad con respecto a la distancia.
Pero aquel fluido el cual su viscosidad se ve afectado por otros factores como la agitación o presión (llamado técnicamente como tensión cortante) es definido como fluido no newtoniano.
OBJETIVOS
1. Comprender el concepto de viscosidad y familiarizarse con las unidades en las que se expresa.
2. Determinar la viscosidad experimental de algunos líquidos puros y aceites lubricantes.
3. Estudiar la variación de la viscosidad con el cambio de temperatura.
4. Comprender el origen de la viscosidad en términos de la teoría molecular para fluidos.
5. Desarrollar habilidades para medir la viscosidad.
MATERIAL, EQUIPO Y REACTIVOS
CANTIDAD |
|
1 | Soporte universal con pinzas |
3 | Vasos de precipitados de 50 mL |
1 | Pinzas para bureta |
1 | Cronómetro |
1 | Viscosímetro de Ostwald |
1 | Vaso de precipitados de 2 L |
1 | Termómetro |
1 | Propipeta |
1 | Piseta |
Metanol | |
| Etanol |
1 | Parrilla con agitador magnético |
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
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RESULTADOS
Tabla 1. Propiedades teóricas y experimentales del agua como fluido de referencia a distintas temperaturas para la determinación la constante del viscosímetro de Ostwald (k) para el cálculo de viscosidad absoluta (η). | |
Propiedad | T1=23.2°C |
ρ Teórica / kg m-3 | 997.62 |
η Teórica / Pa s | 9.516x 10-4 |
t1 /s | 26.84 |
t2 /s | 27.21 |
tpromedio /s | 27.02 |
kexperimental / Pa m3 kg-1 | 3.5302 X10-8 |
k promedio / Pa m3 kg-1 | 2.532 X10-8 |
Tabla 2. Resultados experimentales de la viscosidad absoluta y relativa del etanol a distintas temperaturas. | |||
Propiedad | T1=23.35°C | T2=30°C | T3=40°C |
ρ Teórica / kg m-3 | 788.00 | 778.59 | 768.52 |
t1 /s | 52.63 | 49.85 | 41.59 |
t2 /s | 52.48 | 50.15 | 39.52 |
t3/s | 52.56 | 50.05 | 40.56 |
tpromedio /s | 52.55 | 50.01 | 40.55 |
η Experimental / Pa s | 1.48x10-3 | 1.11x10-3 | 11.18 |
η Teórica / Pa s | 1.137x10-3 | 9.869x10-4 | 7.542x10-4 |
η Relativa | 02111 | 1.5834 | -- |
Tabla 3. Resultados experimentales de la viscosidad absoluta y relativa del metanol a distintas temperaturas de ensayo. | |||
Propiedad | T1=22.5°C | T2=30°C | T3=40°C |
ρ Teórica / kg m-3 | 791.67 | 785.51 | 772.89 |
t1 /s | 1.23 | 1.08 | 1.01 |
t2 /s | 1.24 | 1.08 | 1.03 |
t3 /s | 1.23 | 1.09 | 1.01 |
tpromedio /s | 1.23 | 1.08 | 1.01 |
η Experimental / Pa s | 3.0183x10-5 | 2.9948x10-5 | 2.7557x10-5 |
η Teórica / Pa s | 5.539x10-4 | 5.063x10-4 | 4.264x10-4 |
η Relativa | 0.0430 | 0.0427 | 0.0393 |
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INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
- Agua
Al momento de realizar las pruebas con el viscosímetro de ostwald utilizando agua, la cual se realizó a una temperatura de 23.35°C, arrojando un promedio de 27.02 segundos la caída, con lo cual se realizaron los cálculos necesarios para obtener un viscosidad de . Esto se debió a que se trabajo a condiciones diferentes a las ideales (una temperatura de 25° C y una presión de 1 atm), mientras que en el laboratorio donde se realizó la experimentación se tenía una temperatura de 23.35 °C y una presión diferente a la de 1 atm. Es por ello que la densidad calculada nos dio como l resultado de 997.62 kg/m3, mientras que el dato obtenido en la literatura nos dice que la densidad del agua a las condiciones ideales, se encuentra en 1000 kg/m3, con lo cual se asume que, el resultado obtenido se encuentra en un intervalo coherente y relativamente precis. Cabe ressaltar que para el agua no se realizaron pruebas de viscosidad a diferentes temperaturas,a causa de que se tiene la suficiente información de que a una temperatura elevada la viscosidad del agua tiende a disminuir ya que llega a tener una mayor tendencia al flujo, por ende conlleva a que tenga menores coeficientes de viscosidad.
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