practica sobre la ley de Stock

1. 1
Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Mexicali
Laboratorio Integral 1
Ingeniería Química
Alumnos:
Arteaga Valenzuela Kenya
García Badillo Kurt Michael Henry
Inzunza Sánchez Azarael de Jesús
Miguel Rosas Dania Janet
Rivera Solorio Jovany Sarahy
Profesor: Norman Edilberto Rivera Pazos
Tema: Ley de stocks
Mexicali, Baja California a 12 de Octubre del 2017

2. 2
- Índice
Marco Teórico………………………………………………. 3 - 4
Materiales y Equipo…………………………………………. 4
Procedimiento………………………………………………… 5
Resultados…………………………………………………… 6 - 7
Análisis de Resultados……………………………………. 7
Conclusiones………………………………………………….. 7

3. 3
- Marco teórico:
El número de Reynolds (Re) es un parámetro
adimensional cuyo valor indica si el flujo sigue un
modelo laminar o turbulento.
El número de Reynolds depende de la velocidad
del fluido, del diámetro de tubería, o diámetro
equivalente si la conducción no es circular, y de la
viscosidad cinemática o en su defecto densidad y
viscosidad dinámica.
En una tubería circular se considera:
• Re < 2300 El flujo sigue un comportamiento
laminar.
• 2300 < Re < 4000 Zona de transición de laminar a turbulento.
• Re > 4000 El fluido es turbulento.
Rozamiento: Es la Fuerza en dirección del flujo, Esta ejercida por el
fluido sobre un sólido. Comprobando así la 3era ley de Newton, El
cuerpo ejerce sobre el fluido una fuerza igual y opuesta. Si la pared del
cuerpo es paralela a la dirección del flujo. Como en el caso de una
lámina plana y delgada, Únicamente la fuerza de rozamiento es el
esfuerzo cortante de la pared.
Coeficiente de Rozamiento: La fricción se Define como la relación
entre el esfuerzo cortante y el producto de la carga de la velocidad por
la densidad. Pero para un sólido sumergido, se tendrá un factor
análogo, llamado coeficiente de rozamiento.
Ley de Stokes: La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción
experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un
fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds.
En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas

4. 4
esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. La ley de Stokes
puede escribirse como:
Donde R es el radio de la esfera, v su velocidad y η la viscosidad del
fluido.
La condición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo
cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el
medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la
resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las
fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas
de fluido sobre otras a partir de la capa límite adherida al cuerpo. La
ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de
fluidos y condiciones.
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso
debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o
sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de
la partícula en el fluido.
Dónde:
𝑉𝑠 … . . 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑎í𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 ( 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙í𝑚𝑖𝑡𝑒).
𝑔 … . 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑.
𝜌 𝑃 … . . 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠.
𝜌 𝑓 … … 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜.
𝜂 … . . 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜.
𝑟 … . 𝐸𝑠 𝑒𝑙 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎.

5. 5
- Material, Reactivo y Equipo
Cantidad Material Características
3 Probetas 500 ml
3 Vaso de Precipitado 100 ml
1 Termómetro
1 Vernier
1 Cronometro
1 Viscosímetro
Brookfield
1 Husillos
3 Canicas
1 Pinzas
1 Perlas de Ebullición
500 ml Jabón Foca Liquido
500 ml Jabón Axion Liquido
500 ml Aceite 1.2.3

6. 6
- Procedimiento.
1.- Poner en cada probeta cada una
de las sustancias mencionadas.
2.-Medir el diámetro de la canica y
perlas de ebullición con el vernier.
3.-Con las pinzas sujetar la canica y
ponerla lo más cerca posible de la
sustancia.
4.-Tener a la mano un cronometro.
5-. Medir la distancia de la sustancia
contenida en la probeta.
6.-Soltar la canica, y tomar el tiempo
que tarda en tocar el fondo.
7.- Repetir la prueba 4 veces,
limpiando la canica cada que se realice la prueba.
8.- Una vez echas las pruebas, en los vasos de precipitado
procederemos a poner la sustancia para medir su viscosidad.
9.- Una vez terminadas las mediciones, procederemos a limpiar los
materiales y la mesa donde se realizó la práctica.
10.- Hacer cálculos.

7. 7
Glicerina Temperatura 25°C
Intento Altura (cm) Tiempo (s)
1 22.5 5.14
2 21.7 4.64
3 21.6 4.47
4 21.6 4.34
5 21.5 4.12
6 21.3 4.02
Aceite Temperatura 26°C
Intento Altura (cm) Tiempo (s)
1 20.7 1.06
2 20.7 1.08
3 20.8 1
4 20.8 1.04
5 20.9 1.12
6 20.9 1.07
Jabon Foca Temperatura 26°C
Intento Altura (cm) Tiempo (s)
1 22.4 5.84
2 20.5 5.39
3 19.8 5.32
4 22.9 5.51
Jabon Salvo Temperatura 26°C
Intento Altura (cm) Tiempo (s)
1 22 9.73
2 20.5 9.75
3 20.7 10.31
4 20 9.78
5 20 9.64
- Resultados:
𝑚 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑎 𝐸𝑏𝑢𝑙𝑙𝑐𝑖𝑜𝑛 = 0.2937
𝜌 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑎 𝐸𝑏𝑢𝑙𝑙𝑐𝑖𝑜𝑛 = 2885.352
𝑘𝑔
𝑚3
𝜌 𝐶𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎 = 5206.8
𝑘𝑔
𝑚3
𝜐 𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 2.0933 𝑐𝑚/𝑠
𝑉𝑃𝑒𝑟𝑙𝑎 = 1.0179𝑥10−6
𝑚3
𝑉𝐶𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎 = 2.1447𝑥10−6
𝑚3
𝐷 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑎 = 0.6 𝑐𝑚
𝐷 𝐶𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎 = 1.6 𝑐𝑚

8. 8
Sustancia Viscosidad (Cp) Temperatura
Salvo 1.02x10-3 33
Salvo 1.27x10-3 33
Aceite 640 26.5
Aceite 664 33
Foca 640 33
Sustancia Densidad (kg/m^3) Temperatura °C
Salvo 1006 26
Foca 1025 26
Agua 988 26
Aceite 903 26
Glicerina 1190 26
- Análisis de Resultados y Conclusión:
En la práctica pudimos observar que la viscosidad está presente en todos los
fluidos, algunas veces es alta y otras baja. Al introducir la canica en el fluido se
determinó que cuando el fluido es más viscoso, la canica tarda más en llegar al
fondo de la probeta.
La mayoría de las veces las canicas de mayor diámetro y de un mismo material
recorren esa distancia más rápido que los de menor diámetro.
Sustancia # Fr
Salvo 0.1095
Soca 0.0879
Agua 0.0887
Aceite 0.0198
Glicerina 0.0865