practica

1. Instituto Tecnológico de Mexicali
Practica: Calculo de viscosidades
Materia: Laboratorio integral I
Profesor: Norman Rivera Pasos
Fecha: Viernes 28 de Agosto 2015
Integrantes:
García Aguilera Paulina
Martínez Moreno Miroslava
Meza Green Leonardo Alfonso
Navarro Orrantia Alicia
Meza Alvarado Jair Alexis
García Flores Víctor Emmanuel
Amador Liera Karen Esperanza
Ceballos Soto Alexandra

2. Título:
“Cálculos de Viscosidad”
Objetivo:
Medir experimentalmente la viscosidad de la glicerina, aceite vegetal y aceite de
bebe, a diferentes condiciones, con la ayuda de tres equipos de viscosímetros.
Introducción:
Los líquidos a diferencia de los sólidos tienen la capacidad de poder fluir, es decir,
si se pone en movimiento a un líquido, éste al moverse trata de permanecer todo
junto, y es precisamente atribuida su virtud de ser viscosos.
Para poder medir la viscosidad de un fluido existen equipos llamados
viscosímetros los cuales nos dan un valor de viscosidad dinámica o cinematica.
Marco teórico
Viscosidad:
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales, es
debida a las fuerzas de cohesión moleculares. Todos los fluidos conocidos
presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una
aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Un fluido que no tiene
viscosidad se llama fluido ideal.
La viscosidad solo se manifiesta en líquidos en movimiento, se ha definido la
viscosidad como la relación existente entre el esfuerzo cortante y el gradiente de
velocidad. Esta viscosidad recibe el nombre de viscosidad absoluta o viscosidad
dinámica. Generalmente se representa por la letra griega .
Se conoce también otra viscosidad, denominada viscosidad cinemática, y se
representa por . Para calcular la viscosidad cinemática basta con dividir la
viscosidad dinámica por la densidad del fluido:

3. Medidas de la viscosidad
La viscosidad de un fluido puede medirse por un parámetro dependiente de la
temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad:
Coeficiente de viscosidad dinámico, designado como η o μ. En unidades en el SI:
[µ] = [Pa·s] = [kg·m−1·s−1] ; otras unidades:
1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pa·s] = [10-1 kg·s-1·m-1]
Coeficiente de viscosidad cinemático, designado como ν, y que resulta ser igual al
cociente entre el coeficiente de viscosidad dinámica y la densidad del fluido. ν =
μ/ρ. (En unidades en el SI: [ν] = [m².s−1]. En el sistema cegesimal es el stokes —
St—).
Viscosímetros:
Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado
para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido.
Viscosímetro de 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. Con este viscosímetro es posible medir viscosidades absolutas y
viscosidades relativas.

4. Viscosímetro Copa Zahn
Las copas Zahn son aplicadas para determinar la viscosidad de los modelos de
fluidos newtonianos y aproximadamente newtonianos.
Cada taza tiene una manija de 12 pulgadas enlazada para permitir que la taza sea
sumergida manualmente dentro de un envase conteniendo líquido. En el centro de
esta manija se encuentra un anillo para sostener la taza en posición vertical
durante la prueba.
Características
 Simple y durable
 Rango de cerca de 20 a 1.800 centistokes
 Copa en forma de bala de acero inoxidable
Viscosímetro Brookfield
Este instrumento ofrece unas características sofisticadas, su pantalla digital de
fácil lectura permite disponer cómodamente de datos en % , convertible fácilmente
en unidades cps.
Lectura en pantalla: Viscosidad (cps o mpas), escala %, Velocidad (rpm), aguja
utilizada.

5. Mediciones
Viscosímetro de Stormer
Instrucciones para el uso del equipo.
 Llenar el vaso de prueba hasta el tope de las veletas que se encuentran a
los lados. Recordar que siempre que se hagan las pruebas el fluido debe
estar hasta el mismo nivel.
 Después de terminar una prueba remplazar/limpiar el vaso donde esta
contenido el fluido.
 Elevar la plataforma que suspende al baño y el vaso de prueba hasta que el
fluido este al menos .6 cm sobre el rotor. Si es necesario agregar fluido.
Asegurarse que la plataforma este elevada de manera en que pueda
detenerse.
 Colocar el termómetro. Permita que el sistema alcance equilibrio térmico y
registre la temperatura.
 Ajustar la pesa con la cantidad deseada generalmente se manejan 25, 50 y
100 gramos.
Procedimiento de laboratorio
 Limpieza de material y equipo
 Calibración de rotor y centralización del soporte que contiene el vaso de
prueba y el baño.
 Ajuste de pesa de tal manera que no existiese fricción en el cilindro.
 Se calentó el agua hasta 100 C para elevar la temperatura de la glicerina
por medio de baño por los diferentes mecanismos de transferencia de calor.
 Se colocó glicerina hasta el tope de las veletas.
 Se colocó el termómetro
 Tomar las mediciones necesarias utilizando el tacómetro.

6. Cálculos
Los datos obtenidos fueron:
Medición Temperatura segundos
1 45 56.53
2 46 54.25
3 47 49.92
4 48 46.5
5 49 45.15
6 50 44.75
7 52 42.9
8 55 29.21
9 59 26.02
10 60 24.27
11 61 23.4
12 63 22.88
13 65 20.97
14 69 20.8
Utilizando la ecuación de la recta en dos puntos la cual es
despejando el valor de x basándonos en las gráficas proporcionadas por el
profesor
µ = (1.3)(t)+75
Aplicando la formula obtuvimos los siguientes resultados
µ
(centipoises
) µ (pa*s)
148.489 0.148489
145.525 0.145525
139.896 0.139896
135.45 0.13545
133.695 0.133695
133.175 0.133175
130.77 0.13077

7. 112.973 0.112973
108.826 0.108826
106.551 0.106551
105.42 0.10542
104.744 0.104744
102.261 0.102261
102.04 0.10204
Resultados:
Medicion Temperatura segundos
µ
(centipoises
) µ (pa*s)
1 45 56.53 148.489 0.148489
2 46 54.25 145.525 0.145525
3 47 49.92 139.896 0.139896
4 48 46.5 135.45 0.13545
5 49 45.15 133.695 0.133695
6 50 44.75 133.175 0.133175
7 52 42.9 130.77 0.13077
8 55 29.21 112.973 0.112973
9 59 26.02 108.826 0.108826
10 60 24.27 106.551 0.106551
11 61 23.4 105.42 0.10542
12 63 22.88 104.744 0.104744
13 65 20.97 102.261 0.102261
14 69 20.8 102.04 0.10204
Grafica Viscosidad vs Tiempo en 14 mediciones (glicerina)

8. Viscosimetro Copa Zahn
Modelos
No. de Cat Descripción Rango en
Centistokes
Diámetro de
orificio
Aplicación
BL-Z1 Copa de
inmersión de
viscosidad N°1
5 -56 .08'' Liquidas muy
delgados
BL-Z2 Copa de
inmersión de
viscosidad N°2
21 -231 .11'' Aceites delgados,
mezcla de
pinturas y lacas
BL-Z3 Copa de
inmersión de
viscosidad N°3
146 - 848 .15'' Aceites medianos,
mezcla de
pinturas,
esmaltes
BL-Z4 Copa de
inmersión de
viscosidad N°4
222 - 1110 .17'' Líquidos viscosos,
mezclas
BL-Z5 Copa de
inmersión de
viscosidad N°5
460 - 1840 .21'' Líquidos
extremadamente
viscosos y
mezclas
Parámetros Técnicos
Volumen de la copa (ml) 44 ± 1
Numero de Copa 1 2 3 4 5
Diámetro interior del orificio 2.0 2.7 3.8 4.3 5.3
Coeficiente de corrección 0.95 - 1.05 (25 ºC  0.2ºC)

9. Materiales y Equipo
 Viscosímetro de Zahn
 Termómetro
 Cronómetro
 2 Vasos de precipitado de 500ml
 2 Vasos de precipitado de 250ml
 Guantes
 Glicerina
 Aceite Vegetal
 Aceite de bebe
Procedimiento
1) Limpie la copa con un solvente apropiado antes y después de usar la copa
en su prueba.
2) Seleccione la copa adecuada para controlar el flujo de tiempo entre 20 y 80
segundos. Los rangos de viscosidad de varía según la copa.
3) Sumerja la copa dentro del contenedor de 1 a 5 minutos para alcanzar el
equilibrio térmico y luego, en posición vertical, retire la copa de la materia
prima suave y rápidamente
4) Cuente el tiempo a partir del momento en que el fondo de la copa deje de
estar en contacto con la superficie del líquido. Mantenga la copa vertical
todo el tiempo que el líquido esté fluyendo y la distancia entre la copa y la
superficie del líquido sea menor a 150 mm.
5) Deje de contar cuando se observe el primer punto de quiebra. La cantidad
de segundos de tiempo de flujo serán el valor numérico de viscosidad.
6) El margen de error de entre valores probados deberá ser menor a 5% del
valor promedio.

10. Cálculos y Resultados
Sustancia Numero de Copa Diámetro interior
del orificio
Tiempo
Glicerina 4 4.3 9.85 seg
Aceite vegetal 2 2.7 14.59 seg
Aceite de bebé 1 2.0 19.76 seg
La temperatura de la muestra deberá ser de 25 ºC  0.2 ºC al momento de la
prueba. De acuerdo con la siguiente fórmula, flujo inverso la viscosidad
cinemática.
V = K (t-c)
Dónde:
V= Viscosidad Cinemática
K= Constante
T= Tiempo
C= Constante
Copa 1 2 3 4 5
K 1.1 3.5 11.7 14.8 23
C 2.9 14 7.5 5 0
Sustancia Viscosidad Cinemática
Glicerina 71.78 cSt
Aceite vegetal 2.065 cSt
Aceite de Bebé 18.54 cSt

11. Viscosímetro Brookfield
Materiales y Equipo
 Viscosímetro de Brookfield
 3 probetas de 500ml
 Glicerina
 Aceite Vegetal
 Aceite de bebe
Calibrar el equipo
1) Asegurarse que el equipo este bien nivelado
2) En la calibración del equipo debe ser sin un husillo
3) Se enciende el equipo asegurándose que el motor este apagado
4) Se escribe el numero clave del husillo presionando la tecla SPDL, cada
husillo tiene un numero el cual ese número en el apéndice 1 le da la
clave para el SPDL
5) Se presiona cualquier tecla de medición de viscosidad ya sea %,CPS o
SS
6) Se presiona la tecla AUTO ZERO y así automáticamente la maquina se
calibrara al valor cero.
Procedimiento
1) Se coloca el husillo en el rotor, con una mano sostiene el rotor mientras con la
otra atornilla el husillo debe tener precaución de no forzar el rotor cuando se
atornille ya que podría des calibrar o descomponer el equipo
2) Se coloca el acople con doble tornillo en la base del rotor
3) Se llena el recipiente metálico de la sustancia a medir hasta que el husillo
quede sumergido en la marca que tiene el husillo
4) Se conecta el recipiente metálico al acople por medio del tornillo restante
5) Se recomienda que las RPM sean mayores para sustancias poco viscosas y
para sustancias con viscosidad alta RPM menores

12. 6) Resultados
Sustancia Husillo Clave Viscosidad
dinámica
(CPS)
Glicerina 1 61 27-27.2
Aceite vegetal 2 62 57.6-51.2
Aceite de bebé 2 62 32-25.6
Análisis (general): se cambió varias veces de recipiente en el viscosímetro de
brookfield para que se pudiera alcanzar la marca o que al menos rozara.
Conclusiones:
Cuando se manejó el equipo de Zanh, se tuvo un poco de dificultad por que como
lo estábamos usando no nos daban los valores de acuerdo a los teóricos, pudo ser
por el hecho de la altura, de cómo lo levantábamos o si cuando se levantaba la
fuerza que le dábamos al jalarlo hacia más rápido el vacío del fluido, con los
demás equipos no se tubo dificultada y nos dieron valores esperados.