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NOV, 28, 2017 UIDE
VISCOSIDAD
EMILIO PAEZ
AYRTON PAZMIÑO
Principios Físicos
Principios Físicos
QUE ES LA VISCOSIDAD?
La viscosidad de un fluido es la medida de su resistencia a las deformaciones graduales producidas por tensiones cortantes o tensiones de tracción. Por ejemplo, la miel tiene una viscosidad mucho mayor que el agua.
QUE ES LA VISCOSIDAD?
EJEMPLO
EJEMPLO
EJEMPLO
EJEMPLO
TABLA DE VISCOSIDADES
TABLA DE VISCOSIDADES
PROPIEDADES
• La viscosidad dinámica de todos los fluidos es prácticamente independiente de la presión en el rango de valores que se encuentran en el campo de la ingeniería.
• La viscosidad cinemática de los gases varía con la presión debido los cambios de densidad.
• La viscosidad de los vapores saturados o poco recalentados es modificada apreciablemente por cambios de presión, sin embargo los datos sobre vapores son incompletos y en algunos casos contradictorios, es por esto que cuando se trata de vapores distintos al de agua se hace caso omiso del efecto de la presión a causa de la falta de información adecuada.
• En un líquido las moléculas tienen una movilidad limitada con fuerzas cohesivas grandes. Un aumento de la temperatura disminuye la cohesión entre moléculas (se apartan más) y decrece la viscosidad o “pegajosidad” del fluido.
• En un gas hay gran movilidad y muy poca cohesión, sin embargo las moléculas chocan y de aquí que se origina la viscosidad; al aumentar la temperatura la temperatura aumenta el movimiento aleatorio y por ende la viscosidad.
Tipos
QUE ES LA VISCOSIDAD DINÁMICA?
La viscosidad dinámica es una propiedad de los fluidos que indica la mayor o menor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidos a un esfuerzo cortante. Algunas unidades a través de las cuales se expresa esta propiedad son el Poise (P), el Pascal-Segundo (Pa-s) y el centiPoise (cP), siendo las relaciones entre ellas las siguientes: 1 Pa-s = 10 P = 1000 cP.
COMO SE MIDE?
COMO SE MIDE?
Uno de los equipos diseñados para determinar esta propiedad es el Viscosímetro Stormer. En este equipo se introduce la sustancia a analizar en el espacio comprendido entre un cilindro fijo (externo) y uno móvil (rotor interno). El rotor es accionado a través de unas pesas y se mide el tiempo necesario para que este rotor gire 100 veces. Mientras mayor es la viscosidad de la sustancia, mayor es su resistencia a deformarse y mayor es el tiempo necesario para que el rotor cumpla las 100 revoluciones.
VISCOSÍMETRO STORMER
VISCOSÍMETRO STORMER
Puede demostrarse a través del análisis del fenómeno y de las características constructivas del equipo que la Viscosidad Absoluta en cP es μ = 0,0262827∙m∙t, donde m es la masa colocada en el cuelga-pesas y t el tiempo en segundos necesario para que el rotor de las 100 revoluciones.
Qué es la Viscosidad Cinemática?
VISCOCIDAD CINÉMATICA
La Viscosidad Cinemática es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. Esta suele denotarse como υ, por lo cual υ = μ/ρ. Algunas de las unidades para expresarla son el m2/s, el stoke (St) y el centistoke (cSt), siendo las equivalencias las siguientes:
1 m2/s = 10000 St = 1x10^6 cSt.
COMO MEDIR?
COMO MEDIR?
Uno de los dispositivos existentes para hallar esta propiedad es el Viscosímetro Saybolt en el cual la muestra a analizar se introduce en un cilindro con un orificio en su parte inferior (de 1/8 o 1/16”). El fluido se deja escurrir a través del orificio y se mide el tiempo. Para las sustancias poco viscosas se usa el orificio de 1/16” y el tiempo medido es denominado Segundos Saybolt Universal (SSU), mientras que para los fluidos más viscosos se utiliza el orificio de 1/8” y el tiempo cuantificado es llamado Segundos Saybolt Furol (SSF).
Para transformar estos SSU o SSF a las unidades convencionales de viscosidad cinemática, se pueden usar las siguientes ecuaciones: υ = SSU/4,6347 = SSF/0,4717.
EJEMPLO
EJEMPLO
Dos fluidos distintos con igual viscosidad absoluta, los cuales se harán fluir verticalmente a través de un orificio. Aquél de los fluidos que tenga mayor densidad fluirá más rápido, es decir, aquél que tenga menor viscosidad cinemática.
VISCOSIDAD SAYBOLT
El tiempo correcto en segundos para dejar fluir 60 ml a través de un orificio Universal calibrado en condiciones específicas. Los valores de la viscosidad se dan en Segundos Saybolt Universal, abreviado SSU, a temperaturas específicas.
VISCOSIMETRO DE SAYBOLT
VISCOSIMETRO DE SAYBOLT
En la actualidad el viscosímetro de Saybolt universal es uno de los más confiables debido a su excelente precisión, pero los antecedentes de este invento, datan de finales del siglo XIX, en 1885 el Químico Inglés George M. Saybolt desarrolló un sistema para obtener la viscosidad de un líquido, la cual se obtiene midiendo el tiempo en segundos que tarda en escurrir, a través de un orificio calibrado.
Después de que se establece el flujo, se mide el tiempo requeri...
Después de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar 60 mL del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos Universales Saybolt (SSU o. en ocasiones, SUS).
EJERCICIO
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