Proyecto Integrador
viernes, 20 de mayo de 2016
jueves, 19 de mayo de 2016
Resumen
Resumen
Viscosímetro
Un viscosímetro
es un instrumento empleado para medir la viscosidad y algunos otros parámetros
de flujo de un fluido cómo la velocidad y el esfuerzo de corte.
La viscosidad
depende en gran parte de las condiciones ambientales tales como la temperatura
y la presión. La medida de la viscosidad ha ido más allá del campo de la
investigación e incluso del laboratorio, entrando progresivamente en el campo
del control industrial.
La viscosidad es
la oposición de un fluido ante el movimiento, los fluidos que no tienen
viscosidad son llamados con frecuencia fluidos reales, todos los fluidos
presentan rangos de viscosidad, aunque sean muy pequeños; la viscosidad está
presente en cualquier líquido que presente movimiento.
La viscosidad es
importante en la industria alimentaria, petrolera y la industria de los
plásticos y es vital en procesos de transporte de fluidos; en el control de
calidad de alimentos y en el análisis composición de productos.
Las unidades de medida de esta magnitud en
SI son:
Viscosidad dinámica: el pascal por segundo
(Pa·s)
Viscosidad cinemática: el metro cuadrado por
segundo (m2/s)
Las unidades de medida en el CGS son:
Las unidades de medida en el CGS son:
Viscosidad dinámica: el poise
(1 P =1g·(s·cm)-1=1dina·(s·cm)-2= 0,1Pa·s).
miércoles, 18 de mayo de 2016
Justificación
Justificación
El presente trabajo es realizado por el interés que genera la
información básica de los materiales e instrumentos que son usados en el
laboratorio, su aplicación, funcionamiento y en algunos casos historia.
Actualmente, se desconoce en algunos casos la existencia de alguno de éstos
materiales o su correcta aplicación. Es por esto que se recaba información
completa y de confianza de ambos.
Éste documento, además de contener información básica de ambos
instrumentos, tiene información relacionada a los estudios que pueden llevarse
a cabo y sirve también como una introducción al concepto de viscosidad. Es una herramienta para alumnos del área analítica y docentes de
la misma.
Los resultados de ésta investigación son basados en el viscosímetro rotacional
de la marca Brookfield; por lo que en algunos modelos cambiarán un poco las
indicaciones de uso.
martes, 17 de mayo de 2016
Objetivos
Objetivos
Objetivo general
·
Estudiar
información relacionada al Viscosímetro de rotacional y sus
aplicaciones.
Objetivo específicos
·
Estudiar conceptos básicos
de viscosidad
- Explicar el manejo y aplicación del viscosímetro como instrumento para calcular y medir la viscosidad de cualquier fluido que tenga esta propiedad.
lunes, 16 de mayo de 2016
Hipótesis
Hipótesis
El viscosímetro es un instrumento de gran uso tanto en laboratorio como
en otras áreas. Su funcionamiento está basado en los principios de viscosidad
de grandes investigadores como Lavoisier. Debe estar hecho para ayudar a medir
y calcular la viscosidad de forma más precisa. La viscosidad es una propiedad
depende de las fuerzas de cohesión que hay entre las moléculas de un líquido.
domingo, 15 de mayo de 2016
Antecedentes
Antecedentes
Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la
viscosidad de los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto
del área superficial del líquido por el gradiente de velocidad, además
de producto de un coeficiente de viscosidad. En 1884 Poiseuille mejoró la
técnica estudiando el movimiento de líquidos en tuberías.
Jean L. Marie
Poiseuille (1799-1864) Físico y fisiólogo francés Inventó un viscosímetro y fue
el primero (1828) en utilizar el manómetro de mercurio para medir la presión
arterial.
En 1678 Robert Hooke fue el primero que habló de la reología en su
libro “Verdadera teoría de la Elasticidad”. Dicha teoría se resumía en lo
siguiente: “Si se dobla la tensión, se dobla deformación”. Nueve años después,
Isaac Newton publicó en “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” una
hipótesis asociada al estado simple de cizalladura (o corte): “La resistencia
derivada de la falta de deslizamiento de las partes de un líquido es
proporcional a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de él”.
Esta necesidad de
deslizamiento es lo que ahora se denomina “Viscosidad”, sinónimo de fricción
interna. Dicha viscosidad es una medida de la resistencia a fluir.
PRIMEROS
VISCOSIMETROS
Los primeros reómetros como los Viscosímetro de Tambor Rotatorio fueron
desarrollados por Couette en 1890, un viscosímetro con unos cilindros
unilaterales, que utilizan el concepto de viscosidad dinámica en su
funcionamiento. Mediante el uso de esta sencilla ecuación:
De este aparato se deriva el viscosímetro de Stabinger que funciona
mediante la creación de un campo magnético, utilizando imanes, haciendo de este
un método novedoso.
Hablando de los verdaderos inicios del viscosímetro tenemos el
Viscosímetro de Tubo Capilar inventado por Pouseuille en 1828 como tiene
fundamento de funcionalidad la Ley de Poiseulli que ayuda a determinar mediante
el uso de un tubo cilíndrico fino y un par de manómetros, la viscosidad y la
velocidad de los flujos capilares.
Posterior los Viscosimetros de vidrio capilar estándar o Viscosimetros
de Ostwanld. Fueron inventados en 1918 por Friedrich W. Ostwanld, para medir la
viscosidad cinemática de líquidos transparentes y opacos.
En el año de 1933 Fritz Höppler crea lo que hoy se le conoce como
viscosímetro de bola que cae o viscosímetro de Höppler utilizando el principio
de la velocidad terminal.
sábado, 14 de mayo de 2016
Marco Teórico
Marco Teórico
Viscosidad
La fuerza por unidad de área que se requiere para el movimiento de un
fluido se define como F/A y se denota como "ԏ" (tensión o
esfuerzo de cizalla). Según Newton la tensión de cizalla o esfuerzo cortante es
proporcional al gradiente de velocidad (du/dy), o también denominado como D.Si
se duplica la fuerza, se duplica el gradiente de velocidad:
Esta fórmula se
denomina Ley de Newton, que es aplicable actualmente aún para unos fluidos
determinados (Newtonianos). La glicerina y el agua son ejemplos muy comunes que
obedecen la Ley de Newton. Para la glicerina, por ejemplo, la viscosidad vale
1000 mPa·s, en cambio para el agua la viscosidad vale 1 mPa·s, es decir, es mil
veces menos viscosa que la glicerina.
La viscosidad se
puede definir como una medida de la resistencia a la deformación del fluido,
relaciona el esfuerzo cortante con la velocidad de deformación (gradiente de
velocidad).
Donde:
t : esfuerzo cortante [mPa]
m : Viscosidad [mPa·s]
D: velocidad
de deformación [s-1]
Las unidades de
viscosidad más utilizadas son los minipascales por segundo [mPa·s]; 1000 mPa·s
= 1 Pa·s. Además, el sistema cegesimal aún se sigue usando, siendo la unidad de
medida el centiPoise[cP]; 1 cp = 1 mPa·s; La viscosidad "n" denominada viscosidad cinemática, que relaciona la
viscosidad dinámica con la densidad del fluido utilizado. Las unidades más
utilizadas de esta viscosidad son los centistokes [cst]; 1 stoke = 100
centistokes = cm2/s
Siendo:
n : Viscosidad cinemática
m : Viscosidad
dinámica
r : Densidad del fluido
r : Densidad del fluido
Un viscómetro
(denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado para medir la
viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido como la velocidad y
esfuerzo de corte.
La viscosidad
depende en gran parte de las condiciones ambientales tales como temperatura y
presión. La medida de la viscosidad ha ido más allá del campo de la
investigación e incluso del laboratorio, entrando progresivamente en el campo
del control industrial.
La viscosidad de
algún fluido no es más que la oposición de un fluido ante una obstrucción o
deformación tangencial, los fluidos que no tienen viscosidad son llamados con
frecuencia fluidos reales, la verdad es que todos los fluidos hoy en día
conocidos presentan rangos de viscosidad, aunque sean muy pequeños todos presentan
viscosidad, lo que es realmente cierto es que la viscosidad está presente en
cualquier líquido que presente movimiento.
La viscosidad
es especialmente importante en la industria alimentaria, petrolera y la
industria de los plásticos y es vital en procesos de transporte de fluidos, en
el control de calidad de alimentos y en el análisis composición de productos.
Las unidades de medida de esta magnitud en SI
son:
Viscosidad dinámica: el pascal segundo
(símbolo Pa·s)
Viscosidad cinemática: el metro cuadrado por
segundo (símbolo m2/s)
Unidades de viscosidad
En el SI (Sistema Internacional de Unidades),
la unidad física de viscosidad dinámica es el pascal-segundo (Pa·s), que
corresponde exactamente a 1 N·s/m² o 1 kg/(m·s).
La unidad CGS para la viscosidad dinámica es
el poise (1 poise (P) ≡ 1g·(s·cm)−1 ≡ 1 dina·s·cm−2 ≡ 0,1 Pa·s), cuyo nombre
homenajea al fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Se
suele usar más su submúltiplo el centipoise(cP). El centipoise es más usado
debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020 cP a 20 °C.
1 poise =
100 centipoise = 1 g/(cm·s) = 0,1 Pa·s.1
1 centipoise = 10-3Pa·s 2
En el sistema imperial, el Reyn fue nombrado
en honor de Osborne Reynolds:
1 Reyn = 1
lb f · s · in-2 = 6,89476 × 106 cP = 6890 Pa × s
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