practica lab. Integral 1

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. INTRODUCCION
Reporte de laboratorio elaborado con la finalidad de presentar un trabajo escrito
sobre la practica en laboratorio previamente realizada con el nombre de viscosidad
absoluta.
En esta práctica se llevó a cabo con tres aparatos distintos:
 Viscosímetro Stormer
 Viscosímetro Zahn
 Viscosímetro Brookfield
De los cuales se obtuvieron resultados sobre tres diferentes sustancias fueron
obtenidas en viscosidad cinemática o dinámica dependiendo el aparato utilizado.
Viscosímetro Stormer
En este se midió la viscosidad de la glicerina a 15 temperaturas diferentes de las
cuales se tomó el tiempo a cada grado para poder graficar su viscosidad mediante
un proceso de comparación con la gráfica ya establecida.
Viscosímetro Zahn
El cual mide la viscosidad cinemática, en este sacamos la viscosidad de tres
sustancias diferentes las cuales fueron glicerina, aceite de bebe y aceite vegetal.
En este sumergíamos la pieza de diferente diámetro dependiendo la densidad del
líquido utilizado levantábamos la pieza hasta ver caer el chorro de la sustancia
utilizada y empezábamos a tomar tiempo el tiempo paraba al dar el chorro el
primer corte y así poder determinar mediante la gráfica la densidad de esta.
Viscosímetro Brookfield
Mide la viscosidad dinámica del fluido, este es más digital o practico. Primero hubo
que calibrar el aparato después de saber que pieza utilizaríamos dependiendo la
sustancia para estas utilizamos la 1 y la 2 respectivamente para glicerina, aceite
de bebe y vegetal. Esta máquina tiene una pieza rotatoria que mide la fricción del
líquido con ella o la dificultad de girar en revoluciones por min y así te da un rango
de cps con los cuales obtienes la viscosidad.

3. Marco teórico
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.
La figura 1.1 es un esquema de un viscosímetro. Una pesa (W), es usada para
conducir a un rotor parcialmente sumergido en la muestra de un líquido. El torque
ejercido por el corte viscoso en el rotor esta balanceado por el trabajo entrante de
la pesa que cae. El experimento involucra la medición del tiempo que toma las
revoluciones del rotor.

4. Viscosimetro 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.
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.

5.  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.
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

6. 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
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

7. 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

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.
Coeficiente de corrección 0.95 - 1.05 (25 ºC  0.2ºC)

10. 6) El margen de error de entre valores probados deberá ser menor a 5% del
valor promedio.
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.

12. 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
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.

13. CONCLUSIÓN
Se llegó a la conclusión de cómo obtener las viscosidades de las sustancias,
glicerina, aceite de aloe vera, y aceite vegetal, considerando los factores de la
temperatura y la cantidad de tiempo que requirió cada medición en los equipos
stormer, zahn y brookfield.
Con cada uno de estos se realizaron un número determinado de muestras, en el
caso del viscosímetro stormer se realizaron 15 mediciones, en el intervalo de las
temperaturas 100ºC a 45ºC, se realizó don 5 gr de cada una de las sustancias,
después en el viscosímetro zahn se hicieron 3 mediciones con 5 gr, utilizando los
viscosímetros 1, 2, 4, estos números representan el diámetro de los viscosímetros
zahn en cada una de las mediciones diferentes que se realizaron con estos.
En el caso del viscosímetro brookfield se tomaron 2 mediciones con las sustancias
aceite de aloe vera, aceite vegetal y glicerina, utilizando el tiempo de centipoises
convertido a tiempo en segundos, por lo tanto se pudo determinar que las
diferentes mediciones realizadas con los diferentes tipos de viscosímetros
utilizados con diferentes sustancias se obtienen resultados que pueden tener una
ligera variación de las mediciones, que estas son afectadas por la viscosidad de la
sustancia en cuestión, la temperatura del medio ambiente como de la sustancia y
el tiempo que transcurre en realizar la medición, finalmente nuestro equipo realizo
la practica siguiendo un procedimiento adecuado según lo planeado por cada uno
de los integrantes, ya que cada uno realizo una tarea asignada para terminar
satisfactoriamente la práctica .