cia de la presion y la temperatura sobre la viscosidad555

8/9/2019 cia de La Presion y La Temperatura Sobre La Viscosidad555

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Ao de la Consolidacin Econmica y

Social del Per"

Tema:INFLUENCIA DE LA PRESION Y LA TEMPERATURA SOBRE

LA VISCOSIDAD

Docente: Ing. Cusi Palomino.

Nombre: Ramos Solis Frank

Ciclo y Seccin: V A

Ica - 2010


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INTRODUCCIN

Conocer la viscosidad es muy importante en el sentido industrial debido a

que esta se fundamenta mucho en leyes fsicas y qumicas que nos permite

entender porque tal compuesto es mas espeso que otro, o porque un

compuesto es utilizado como lubricante, etc.

El saber cuan viscoso es una solucin nos permite saber por ejemplo su peso

molecular, es decir podemos determinar el peso molecular de una solucin

desconocida gracias al mtodo de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad

de una sustancia nos ayuda a concluir cuanto varia con respecto a la

temperatura, si es mas viscoso o menos viscoso, etc.

El conocimiento de la viscosidad de un liquido nos ayuda en el rea de

mecnica de fluidos ya que podemos saber que tipo de liquido es importante

y porque usarlo en tal maquina para que esta funcione en optimas

condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y

porque no usar otro. O tal vez en las bebidas como las cervezas, ya que la

viscosidad influye mucho en el gusto de la persona, etc. En fin el

conocimiento de la viscosidad trae consigo muchas conclusiones que pueden

llevar al xito de una empresa.


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INFLUENCIA DE LA PRESION Y LA TEMPERATURA SOBRE LA

VISCOSIDAD

PRINCIPIOS TEORICOS

VISCOSIDAD:

Los gases y los lquidos tienen una propiedad conocida como la viscosidad, la

cual se puede definir como la resistencia a fluir ofrecida por un liquido,

resultante de los efectos combinados de la cohesin y la adherencia. La

viscosidad se produce por el efecto de corte o deslizamiento resultante del

movimiento de una capa de fluido con respecto a otro y es completamente

distinta de la atraccin molecular. Se puede considerar como causada por la

friccin interna de las molculas y se presenta tanto en gases ideales como

en lquidos y gases reales.

Intervalos de viscosidad permisibles para las clasificaciones de lubricantes de las SAE

Intervalo de Viscosidades (centistokes)a

A 0o F A 210o F

Tipo de lubricanteNmero de viscosidad

SAE

Mnimo Mximo Mnimo Mximo

Carter del cigeal

5W

10W

20W20

30

40

50

1300

2600

1300

2600

10500

3.9

3.9

3.95.7

9.6

12.9

16.8

9.6

12.9

16.8

22.7


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Trasmisi

y j

l

ransmisin

autom ti aTi o

.

VISCOSIDADDE!

OS!

IQUIDOS:

!

"

# $ % & ' ( ) " # 0 1 2 # 2 3 4 5 3 6 ' c 7 5 6 5 y " 1 4 2 3 ) 2 3 c ( 5 5 $ 8 $ '9

" & ' 2 $ " # @ 5 # 2 # y, 2 3

c " 3 # 2 c ' 2 3 c ( 5 , 4 ( 2 3 2 3 c " 2 8 ( c ( 2 3 4 2 # ) 2 A ( # c " # ( ) 5 ) 6 ' c 7 " 6 5 # 5 $ 4 " # B !

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6 ( 3 '

y2 3 B

Asimismose7

5

A

isto

&

'

e$os coeficientes ) e A iscosidad de @ ases a 0 1 esiones moderadas son

esencialmente independientesde lapresin, peroenel casode los lquidos

el aumento en la presin produce un incremento de A iscosidad. Estas

diferencias en el comportamientode @ ases y lquidos provienen de que en

los lquidos el factor dominante para determinar la viscosidad en la

interaccinmolecular y nolatransferenciadeimpulso.

!

amayorade losmtodosempleadospara lamedicinde laviscosidadde

loslquidosse C asaenlasecuacionesde PoiseuilleodeStokes.!

aecuacin

de Poiseuilleparael coeficientedeviscosidaddelquidoses:

dondeVeselvolumendelliquidodeviscosidad quefluyeeneltiempota

travesdeun tubo capilarderadior y la longitud!

bajounapresinde P

dinaspor centmetro cuadrado.Semideeltiempodeflujodeloslquidos, y


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puesto que las presiones son proporcionales a las densidades de los lquidos,

se puede escribir como:

Las cantidades t1 y t2 se miden mas adecuadamente con un viscosmetro de

Ostwald. Una cantidad definida de liquido se introduce en el viscosmetro

sumergido en un termostato y luego se hace pasar por succin al bulbo B

hasta que el nivel del liquido este sobre una marca a. Se deja escurrir el

liquido el tiempo necesario para que su nivel descienda hasta una marca b y

se mide con un cronometro. El viscosmetro se limpia, luego se aade elliquido de referencia y se repite la operacin. Con este procedimiento se

obtienen t1 y t2 y la viscosidad del liquido se calcula con la ecuacin

anterior.

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA:

El efecto de la temperatura sobre la viscosidad de u liquido es

notablemente diferente del efecto sobre un gas; mientras en este ultimo

caso el coeficiente aumenta con la temperatura, las visco sidades de los


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lquidos disminuyen invariablemente de manera marcada al elevarse la

temperatura. Se D an propuesto numerosas ecuaciones que relacionan

viscosidad y temperatura comoporejemplo:

dondeA y E son constantesparaelliquidodado; sededucequeeldiagrama

delog( )frentea F / G setaunalnearecta.Sepensenotrotiempoquela

variacindelafluidez conlatemperaturaresultaramasfundamentalquela

del coeficientedeviscosidad; peroelusodeunaexpresinexponencial D ace

quelaopcin carezcadeimportancia.

DENSIDAD:

Se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que

ocupa. H a densidad de un cuerpo esta relacionado con su flotabilidad, una

sustanciaflotarasobreotrasisudensidadesmenor.

H

a gravedad especifica o densidad relativa esta definida como el pesounitariodelmaterialdivididoporelpesounitariodelaguadestiladaa 4 C.

Se representa la gravedad especifica (Ge) y tambin se puede calcular

utilizando cualquierrelacindepesodelasustanciaapesodelagua.


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PICNOMETRO:

Es un aparato que se utiliza para determinar las densidades de distintas

sustancia. Tambin se conoce como frasco de densidades. Consiste en un

pequeo frasco de vidrio de cuello estrecho cerrado con un tapnesmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo capilar con

graduaciones.

INFLUENCIA DE LA PRESIN EN LA VISCOSIDAD

a) Gases

La viscosidad de los gases es esencialmente independiente de la presin

entre unos cuantos centsimos de una atmsfera y unas cuantas

atmsferas.

Sin embargo, la viscosidad a altas presiones aumenta con la presin (o

densidad)

b) Lquidos

Las viscosidades de la mayora de los lquidos no son afectadas por

presiones moderadas pero se han encontrado grandes incrementos a

presiones sumamente elevadas. Por ejemplo la viscosidad del agua a 10.000

atm es el doble que a 1 atm. Compuestos de mayor complejidad muestran un

aumento en la viscosidad de varios rdenes de magnitud sobre el mismo


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intervalo de temperatura.

Para los gases, la ley de dependencia entre la viscosidad y la

temperatura se puede expresar bastante bien por la formula de Sutherland,

de la forma:

EJEMPLOS:

_ Conocindose pocas experiencias que permita n calcular b. Algunos

valores de b son:

Para el CO 2 a 25C... b = 7I

70.10-6

Para el benzol a 20C b = 930.10 -6

Para el agua.............. b = 17.10 -6


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Seobservaque cuandolatemperaturadelfluidoaumenta, lainfluenciadela

presindisminuye.

EJEMP P OS:

DETERMINACION DE P A GRAVEDAD ESPECFICA Y DENSIDAD DEL

ETANOL QR R

% A SR

C:

Lagravedadespecficatieneunvaloradimensional, este calculoeselmismo

paralastemperaturade TR

y 4R

C.

Para determinacin la densidad del etanol se diceque guarda una relacin

con la densidad del agua respecto a la gravedad especfica calculada,entonces:

Y para una temperatura de SR

C el agua tiene una densidad deR

.99819

entoncesdecimos:

DETERMINACIN DELA DELETANOL100% A S 0 C:


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Aplicando laformulade laviscosidad sepuedeobtener la viscosidadde la

muestra:

Reemplazandolosvaloresenlaecuacina U 0 Cobtenemoslaviscosidaddel

etanol:

CALCULODELA DelETANOLAL U 0 Y V 0% A U 0C:

Etanolal V 0%:

Conayudadeestaecuacinsepuededeterminarladensidaddeunasolucin

teniendoen cuentaqueelporcentajeindicala cantidaddealcoholquetiene

enun100% oseaen100mL.

Aplicamoslaformula conlosdatosobtenidos y nuestroresultadoes:

Unavez calculadoladensidadseprocede conelmismoprocedimiento conelque obtuvimos la viscosidad del etanol al 100%, obtener la viscosidad del

etanolal V 0%.


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EtanolalW

0%:

Realizamoslosmismospasosdelproblemaanterior:

Porcentajesdeerror:

Paraeletanolal W 0%:

Paraeletanolal X 0%:


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CONCLUSIONES

1. Amayortemperaturaelvalordelaviscosidadvaadisminuir.

Y . Delagrafica vs atemperatura constantesepuede concluirque

la viscosidad no depende de su concentracin ya que los puntos me

arrojanuna curva y nopresentaunaprogresin.

. Las viscosidades de los lquidos se pueden calcular a partir de las

densidadesquese calculanpara cadatemperatura.

4. ConelviscosmetrodeOstwaldsepuedendeterminaradecuadamente

lostiemposenlosqueelliquidovaapasardeunpuntoAaunpunto a .

b . El mtodo del picnmetro resulta ser mas exacto para la

determinacindeladensidaddeloslquidos.

c

. Los lquidos con viscosidades bajas fluyen fcilmente y cuando la

viscosidadeselevadaelliquidonofluye conmuchafacilidad.d

. La viscosidad y la densidad de las soluciones que se estudian van a

dependerdelas concentracionesquetengandichassoluciones.

8. El log ( ) vs 1/T va a tender para loslquidos a formar una lnea

recta.

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