1. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
1
Medición de la viscosidad de fluidos Newtonianos (P2)
Profesor: Mario Aldás L.
Auxiliar: Srta. Johanna Gaibor B.
Llumipanta, C., Morillol
, L., Ramos, A., Vásconez, J.
younglemo@hotmail.es
Grupo 4
Realizado el 5/febrero/2013. Entregado el 19/febrero/2013
RESUMEN:La presente práctica tuvo como objetivo determinar la viscosidad dinámica de una
solución de NaCl al 20 % w/w, para esto se utilizó un viscosímetro Cannon-
Fenske. Entonces para determinar la constante del viscosímetro, se registró la
temperatura del agua y el tiempo que tardó en pasar de la marca superior a la
inferior del instrumento. A continuación se realizó dos ensayos con la solución
salina, en un baño termostatizado a 33ºC, registrándose los tiempos en recorrer las
marcas del viscosímetro.
Finalmente se tuvieron como resultados unaconstante del viscosímetro de código
25B860 de , una viscosidad promedio para la solución salina a
33ºC, de 1.025cP. Se desconoce el error en la determinación de estos resultados
debido a la falta de datos bibliográficos con los cuales cotejar. Pero cabe
mencionar que existieron errores durante la práctica, destacando el uso indebido
de agua de grifo, lo cual mejoraría al usar agua destilada. Además se podría
obtener una constante del viscosímetro más exacta y precisa si se realizara por lo
menos un ensayo más.
INTRODUCCIÓN
Un fluido es una sustancia que cede
inmediatamente a cualquier fuerza tendente
a alterar su forma, con lo que fluye y se
adapta a la forma del recipiente. Los fluidos
pueden ser líquidos o gases. (Basurto,
2011).
Un fluido newtoniano es una sustancia
homogénea que se deforma continuamente
en el tiempo ante la aplicación de una
fuerza o tensión, independientemente de la
magnitud de ésta. Matemáticamente, el
rozamiento en un flujo unidimensional de
un fluido newtoniano se puede representar
por la relación:

2. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
2
Donde:
Es la tensión tangencial ejercida en un
punto del fluido o sobre una superficie
sólida en contacto con el mismo.Tiene
unidades de tensión o presión[Pa].
Es la viscosidad del fluido, y para un
fluido newtoniano depende sólo de la
temperatura; puede medirse en [Pa·s].
Es el gradiente de velocidad
perpendicular al plano en el que estamos
calculando la tensión tangencial, [s−1
].
(Mott, 1996, pp. 23-26).
La viscosidad es una medida de la
resistencia de un líquido a fluir. La fuerza
con la que una capa de fluido en
movimiento arrastra consigo a las capas
adyacentes de fluido determina su
viscosidad. Para hacer que una capa de
fluido se mantenga moviéndose a mayor
velocidad que otra capa es necesario aplicar
una fuerza continua.
La viscosidad absoluta se suele medir en
poises. Un poise se define como la
magnitud de la fuerza (medida en dinas por
centímetro cuadrado de superficie)
necesaria para manteneruna velocidad de 1
cm por segundo, con las superficies
separadas por 1 cm de espesor.
La viscosidad del agua a temperatura
ambiente (20 °C) es de 0,0100 poises; en el
punto de ebullición (100 °C) disminuye
hasta 0,0028 poises. (Basurto, 2011).
La viscosidad de un fluido Newtoniano se
suele representar con la letra griega μ, pero
para fluidos no Newtonianos la viscosidad
aparente se suele representar entonces con
la letra griega η.
Existen varios métodos para la
determinación de la viscosidad, todo
depende de la sustancia a la cual a
determinadas
condiciones se desea
conocer dicho valor;
uno de los métodos
empleados es con el
viscosímetro Cannon –
Fenske (Fig.1) el
mismo que consta de
una ampolla de vidrio
cuyo volumen V está
limitado por dos
señales. En su parte
inferior se encuentra un
tubo (en parte capilar), que termina en otra
ampolla. Este viscosímetro tiene además
otrodepósito de vidrio encima del de
volumen V para evitar que se salga el
líquido durante la operación de carga.
(Universidad de Alicante, 2010).
Figura 1.
Viscosímetro
Cannon – Fenske

3. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
3
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Materiales y Reactivos
Tabla 1. Materiales y reactivos
Cantidad Material
1 “Cronómetro”
1 Cubeta de Vidrio
1 Soporte metálico
1 Termómetro
1 Termostato
1 Viscosímetro Cannon-Fenske
Reactivos
Agua del grifo
Solución de NaCl 20% w/w
Procedimiento
Para la determinación de la viscosidad de la
solución salina se realizó lo siguiente:Se
colocó agua destilada por un ramal del
viscosímetro Cannon – Fenske y por el otro
se succionó hasta que el agua destilada
llegó a un nivel mayor a la marca superior.
En el momento en el que llegó a la marca
superior, se encendió el cronómetro y se
dejó caer libremente el agua destilada hasta
la marca inferior, donde se detuvo el
cronómetro; se registro el tiempo y la
temperatura del agua.
Luego se colocó en el viscosímetro la
solución de cloruro de sodio y se realizó el
proceso anterior. La diferencia es que el
ensayo se realizó en un baño termostatizado
a 33° C.
Finalmente se realizó un segundo ensayo
con la solución salina.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 2. Constante del viscosímetro
Constante del viscosímetro
Tabla 3. Viscosidad solución problema
Solución
Temperatura
(o
C)
Viscosidad
(cP)
NaCl
20%w/w
33 1.017
NaCl
20%w/w
33 1.033
Promedio 33 1.025
En primer lugar la constante del
viscosímetro utilizado en la práctica de
código 25B860, fue calculada con tan solo
un ensayo y por lo tanto el valor no es
totalmente seguro y reproducible. Incluso el
agua utilizada no fue destilada sino agua del
grifo, lo cual afecta de forma considerable
los resultados, pues el agua de grifo
contiene iones disueltos.
Además durante la práctica se sostuvo
manualmente los viscosímetros y no es
posible mantenerlo estático lo cual sería
óptimo.
No existen datos bibliográficos de
viscosidad de soluciones salinas a
diferentes temperaturas por lo tanto no es

4. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
4
posible conocer si el valor obtenido es
correcto. Pero se puede aclarar que existe
un error por las razones antes mencionadas.
CONCLUSIONES
La constante del viscosímetro Cannon-
Fenske 25B860 fue de .
Con dicha constante se obtuvo una
viscosidad para la solución de NaCl al 20 %
w/w y a 33ºC, de 1.017cP para el primer
ensayo y de 1.033cP para el segundo,
teniendo como promedio 1.025 cP.
Los valores obtenidos no se pueden decir
que sean o no correctos debido a la
inexistencia de datos bibliográficos. Pese a
esto se puede citar como fuente de error el
uso de agua del grifo en lugar de agua
destilada.
RECOMENDACIONES
Aumentar el número de ensayos para
determinar la constante del viscosímetro
con mayor exactitud y precisión.
Además se podría implementar pinzas y
soportes para mantener los viscosímetros
estáticos y fundamentalmente se debería
hacer uso de agua destilada.
NOMENCLATURA
ν viscosidad cinemática
µ viscosidad dinámica
δ densidad
k constante del viscosímetro
t tiempo
SIMBOLOGÍA
µ del primer ensayo
µ del segundo ensayo
µ Promedio
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFIAS
1. Basurto, L. (2011). Viscosidad.
Recuperado de
http://taninos.tripod.com/viscosid
ad.html (Febrero, 2013).
2. Helbing, W. y Burkart, A. (1985).
Tablas químicas: para
laboratorios e industria.
Barcelona, España: Reverté
3. Mott, R.(1996). Mecánica de fluidos
aplicada. (4ta Edición). México:
Pearson Educación.
4. Perry, R. (1997). Manual del Ingeniero
Químico.(7ma edición).
Madrid, España: Mc Graw Hill.
5. Universidad de Alicante. (2010).
Medidas de viscosidad.
Recuperado de
http://rua.ua.es/dspace/bitstream/
10045/16563/1/Medidas%20de%
20viscosidad.pdf (Febrero,
2013).

5. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
5
ANEXO I
EJEMPLO DE CÁLCULOS
Calculo de la constante del viscosímetro
Utilizando la ecuación simplificada para un viscosímetro Cannon-Fenske:
Calculo de la viscosidad dinámica de la solución de NaCl 20%w/w a 33o
C
De manera análoga
Promedio

6. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Informe del Laboratorio de Mecánica de Fluidos I Período 2013A
6
ANEXO II
DATOS BIBLIOGRÁFICOS
Densidad Agua 15O
C = 999.099 Kg/m3
(Perry, 1997, p. 2-98)
Tabla A1. Densidad Solución NaCl 20% y 33 O
C
% w/w 25O
C 40O
C
20 1.14533 1.13774
(Perry, 1997, p. 2-112)
Interpolación a 33 O
C
Viscosidad dinámica del Agua 15 O
C= 1.138cP (Helbing y Burkart, 1985, p.246 )
DATOS EXPERIMENTALES
Tabla A2. Temperaturas y tiempos de los ensayos realizados
Fluido Temperatura (o
C) Tiempo (s)
Agua 15 681
Solución NaCl 20%w/w 33 533
Solución NaCl 20%w/w 33 541