Laboratorio de Física B - Informe de Viscosidad

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FISICA LABORATORIO DE FISICA B

Ing. Carlos Alberto Martínez Briones

Viscosidad

Geovanny Moisés Panchana Malave

Martes, 15 de enero de 2013

Sábado, 19 de enero de 2013 2 013

Martes, 22 de enero de 2013 8

Segundo Término

1012-2013

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En esta práctica se utilizara un aparato llamado viscosímetro para poder medir experimentalmente experimentalmente el coeficiente de viscosidad dinámica de un líquido, el mismo que consta de una polea la cual tiene en un extremo un Portamasas, donde iremos agregando diferentes masas y mediremos el tiempo que tardan dichas masas en desplazare a un punto de referencia determinado, luego mediante mediante las formulas aprendidas en la clase teórica, encontraremos con los datos obtenidos como el tiempo y las masas utilizadas el valor del coeficiente dinámica de dicho fluido, al final del análisis de acuerdo al valor que obtengamos concluiremos y encontraremos la identidad identidad del líquido o fluido con el que estamos trabajando.

In this lab you will use a device called viscometer to measure experimentally coefficient dynamic viscosity of a liquid, the same consisting of a pulley which has at one end a Portamasas, where we will be adding different masses and measure the tempos that take these desplazarde desplazarde masses in a given reference point, then mediate formulas learned in lecture, meet with the data as time and the masses used the coefficient of the fluid dynamics, in the final analysis according to the value encontreremos conclude and obtain the identity of the liquid or fluid with which we are working.



viscosidad viscosidad dinámica gradiente de velocidad

 

Viscosimetro Viscosimetro

Equipo   

Viscosimetro Viscosimetro circular Juego de masas Cronometro

EL viscosimetro unsado en este experimento se puede ver en la fig.1 Consiste pricipalmente de los dos cilindros metaliacoas A y B de diferentes diferentes radios montados montados en forma coaxial coaxial el uno dentro deo deo otro, sobre una





b=(3.00 ± 0.01)cm w=polea I=platillo l=altura de mancha de aceite lo=longitud cilindro =7.6 cm D=tambor K = tormillo de sijecion k = radio de tambor = ( 1,59 ± 0.01 ) cm N = tornillos c = cubierta S = altura de caida = 1.00 cm e = factir de cirreccion = 0.84 cm m = masa t = tiempo Tenemos entonces una seccion cilindrica del liquido. El movimiento consiste entonces de la rotacion de capas cillindricas concentricas alrededor las unas de las otras. Las cuales giraran a una velocidad diferente. Si

    es la velocidad luneal de cualquiera de estas capas. El gradiente de velocidad es:       (1)   

Solo el segundo miembro nos interesa ya que es el unico que involucra un movimiento relatico de partes contiguas, Si definimos viscosidad como:

 (2)  =





  

(3)

Si el torque aplicado al cilindro en rotacion es L, la fuerza tangencial sostenida por la capa de liquido en contacto con el cilindro es L/r. Como el area de este limite colindrico es 2

  la fuerza tangencial por area unidad es   

donde l es el largo del cilindro en contacto con el fluido. Sustituyendo estos valores en (3) obtenemos:

   Si integramos entre los limites r=a y r=b se obtiene:

    =  

(4)

 se determina por lo tanto de las constantes del aparato y de la relacion . determinada L/ 

El coeficiente

Pegado al eje esta una polea D alrededor del cual esta envuelta una cuerda fina que pasa por encima de una polea W y sostiene una masa m. El torque por lo tanto es dado por el producto de la fuerza de gravitacion sobre la masa m y el radio k del tambor. La velocidad que resulta es directamente determinada por el tiempo requerido para que la masa descienda una distancia media. De esta manera el toque en unidades absolutas es L = mgk donde g representa la aceleración debido a la gravedad, la velocidad angular es =s/kt donde s es la distancia que desciende la masa en el tiempo t, sustituyendo estas relaciones en la ecuación (1) se tiene:

      

(5)

Hemos introducido introducido un factor de corrección que debemos encontrarlo experimentalmente y es debido al toque adicional producido producido por el retardo viscoso entre los extremos inferiores de los 2 cilindros.





Viscosímetro

 a temperatura ambiente: 1) Coloque sobre el sostenedor una masa (      2) Determine una distancia (   arbitraria en la cual la velocidad de la caida de la masa total es constante. 3) Usar un termometro para medir la temperatura del liquido ( de la masa4) Con un cronometro registre el tiempo de caida ( 5) Aumentando Aumentando la masa  en (    Repita la caida observando el tiempo ( que se requiere para que la masa atraviese

a) Calculo de

la distancoa S medida. Hasta competar las observaciones. observaciones. 6) Con sus calculos y observaciones llenar la tabla 1.

 usando la pendiente datos del grafico anterior. Calcular ( 

7) Calcular con datos de la tabla aq el producto de ( 8) trace una curva tiempo t vs 1/m. 9)

 cm b=radio cilindro externo = (3.00 lo=Long. De cilindro interno = (7.6  k=radio de tambor = (1,59 a=radio cilindro interno = (2.525

 0.12 0.09 0.07 0.06 0.05

56.25 43.47 34.87 30.37 26.14





Valor de la pendiente pendiente

                                                          Ahora tenemos que:

       Entonces tenemos que:



   hacemos un cambio de varible asi : c =  de acuerdo a la grafia tenemos que:

    Entonces

 



m=

Ahora hay que obtener obtener el valor de c y su error: error:

       c=      







O=lo+e=7.6+0.84=8.4

                                    [              ]               8.35             c=(8.35 ±  

   8.35 *)*490          





   |  |   



  

Se logro encontrar el valor experimental del coeficiente de viscosidad cinematica de un fluido. Ademas se relaciono la pendiente de la grafica t vs 1/m con valores dados en la formula para de esta manera despejar el coeficiente de viscosidad, encontrando posteriormente posteriormente sus respectivos errores.

Guía de Laboratorio de Física B. ICF - ESPOL. http://www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/ http://www2.uah.es/spas/docencia/fisica_ambiental/lab_fa_4.pdf

Laboratorio de Física B - Informe de Viscosidad

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