viscocodad

1. FACULTAD DE INGENIERÍA<br />Escuela Academica Profesional de Ingenieria de Materiales<br />TEMA:Práctica Casera de Viscosidad<br />CURSO: Fenómenos de Transporte.<br />DOCENTE : Ing. William Guarniz Herrera.<br />INTEGRANTES: Hernandez Terrones Antony<br /> Leon Villanueva Dalia Medalit<br /> Pingo Martinez Nelson<br /> Neira Cassana Ricardo<br /> Ramos Contreras Yenny<br /> Vidal Eras Tito<br />TURNO<br />GRUPO : 2 <br />FECHA: 02-06-2011<br />TRUJILLO – PERÚ<br />Febrero 2011<br />RESUMEN<br />La viscosidad y la consistencia son términos que se aplican a los fluidos y que representan la resistencia que ofrecen al flujo o a la deformación cuando están sometidos a un esfuerzo cortante, cuanto mayor es la viscosidad, más lenta es su velocidad de flujo.<br />La viscosidad de un líquido está relacionada con la forma de las moléculas que lo componen y las fuerzas entre esas moléculas (fuerzas intermoleculares). Los líquidos que tienen baja viscosidad (los que fluyen con facilidad) están constituidos, por lo general, por moléculas pequeñas y fuerzas intermoleculares débiles.<br />OBJETIVOS<br />1.1.-observar cómo se comportan algunos fluidos líquidos (aceite y mayonesa para este experimento) a temperatura ambiente.<br />1.2.-observar cómo se comportan los fluidos mencionados anteriormente cuando son puestos en un refrigerador.<br />MARCO TEORICO<br />DINÁMICA DE FLUIDOS O HIDRODINÁMICA<br />1130300830580Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y aunque la hidrodinámica tiene una importancia práctica mayor que la hidrostática, sólo podemos tratar aquí algunos conceptos básicos.<br />Figura 01: Viscosidad de la leche (altamente viscosa, no forma salpicaduras)<br />El interés por la dinámica de fluidos se remonta a las aplicaciones más antiguas de los fluidos en ingeniería. Arquímedes realizó una de las primeras contribuciones con la invención, que se le atribuye tradicionalmente, del tornillo sin fin. La acción impulsora del tornillo de Arquímedes es similar a la de la pieza semejante a un sacacorchos que tienen las picadoras de carne manuales. Los romanos desarrollaron otras máquinas y mecanismos hidráulicos; no sólo empleaban el tornillo de Arquímedes para bombear agua en agricultura y minería, sino que también construyeron extensos sistemas de acueductos, algunos de los cuales todavía funcionan. En el siglo I a.C., el arquitecto e ingeniero romano Vitrubio inventó la rueda hidráulica horizontal, con lo que revolucionó la técnica de moler grano.<br />A pesar de estas tempranas aplicaciones de la dinámica de fluidos, apenas se comprendía la teoría básica, por lo que su desarrollo se vio frenado. Después de Arquímedes pasaron más de 1.800 años antes de que se produjera el siguiente avance científico significativo, debido al matemático y físico italiano Evangelista Torricelli, que inventó el barómetro en 1643 y formuló el teorema de Torricelli, que relaciona la velocidad de salida de un líquido a través de un orificio de un recipiente, con la altura del líquido situado por encima de dicho agujero. El siguiente gran avance en el desarrollo de la mecánica de fluidos tuvo que esperar a la formulación de las leyes del movimiento por el matemático y físico inglés Isaac Newton. Estas leyes fueron aplicadas por primera vez a los fluidos por el matemático suizo Leonhard Euler, quien dedujo las ecuaciones básicas para un fluido sin rozamiento (no viscoso).<br />Flujos incompresibles y sin rozamiento <br />Estos flujos cumplen el llamado teorema de Bernoulli, enunciado por el matemático y científico suizo Daniel Bernoulli. El teorema afirma que la energía mecánica total de un flujo incompresible y no viscoso (sin rozamiento) es constante a lo largo de una línea de corriente. Las líneas de corriente son líneas de flujo imaginarias que siempre son paralelas a la dirección del flujo en cada punto, y en el caso de flujo uniforme coinciden con la trayectoria de las partículas individuales de fluido. El teorema de Bernoulli implica una relación entre los efectos de la presión, la velocidad y la gravedad, e indica que la velocidad aumenta cuando la presión disminuye. Este principio es importante para la medida de flujos, y también puede emplearse para predecir la fuerza de sustentación de un ala en vuelo.<br />Flujos viscosos: movimiento laminar y turbulento <br />Los primeros experimentos cuidadosamente documentados del rozamiento en flujos de baja velocidad a través de tuberías fueron realizados independientemente en 1839 por el fisiólogo francés Jean Louis Marie Poiseuille, que estaba interesado por las características del flujo de la sangre, y en 1840 por el ingeniero hidráulico alemán Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen. El primer intento de incluir los efectos de la viscosidad en las ecuaciones matemáticas se debió al ingeniero francés Claude Louis <br />473075285115<br />Figura 02: Diagrama de un fluido en flujo cortante simple.<br /> <br />Marie Navier en 1827 e, independientemente, al matemático británico George Gabriel Stokes, quien en 1845 perfeccionó las ecuaciones básicas para los fluidos viscosos incompresibles. Actualmente se las conoce como ecuaciones de Navier-Stokes, y son tan complejas que sólo se pueden aplicar a flujos sencillos. Uno de ellos es el de un fluido real que circula a través de una tubería recta. El teorema de Bernoulli no se puede aplicar aquí, porque parte de la energía mecánica total se disipa como consecuencia del rozamiento viscoso, lo que provoca una caída de presión a lo largo de la tubería. <br />73025281305Derivación de la ecuación de Poiseville:<br /> (1)<br />Flujo laminar donde los puntos fijos del fluido se mueven fácilmente en láminas o capas deslizándose una en relación con la capa estacionaria.<br />73025174625<br /> (2)<br />Note que despejando la ecuación (2) por η obtenemos:<br />73025148590<br /> (3)<br />Por lo tanto las unidades de viscosidad son:<br />EQUIPOS MATERIALES E INSTRUMENTOS<br />EQUIPOS<br />Refrigeradora<br />INSTRUMENTOS<br />Reloj<br />Termometro<br />MATERIALES<br />Vasos Plásticos<br />Agua <br />Aceite<br />Yogurt<br />Clavos<br />Algodón<br />PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL<br />A los vasos se les hace un agujero en la parte central de la base y le colocamos algodón<br />En 3 vasos se echan 3 líquidos distintos se le mide la temperatura (Temperatura ambiente) <br />Luego estos vasos con las sustancias son metidos a la refrigeradora en la cual la temperatura esta muy por debajo de la temperatura ambiente.<br />Se deja por un tiempo aproximado de 5 horas dentro de la refrigeradora<br />Después sacamos los recipientes <br /> <br />Propiedades del agua en función de su temperatura<br />TemperaturaDensidadCalor específicoViscosidadTensión superficial.Tagua Cpagua [ºC][Kg/m3][J/kg.K][Pa.s][N/m]0999.84217.61793x10-60.0756451000.010999.74192.11307x10-60.0742315999.120998.24181.81002x10-60.0727525997.030995.64178.4797.7x10-60.0712035994.140992.24178.5653.2x10-60.0696045990.250988.14180.6547.0x10-60.0679455985.760983.24184.3466.5x10-60.0662465980.670977.84189.5404.0x10-60.0644775974.9 80971.84196.3354.4x10-60.062678590965.34205.0314.5x10-60.0608095100958.44215.9281.8x10-60.05891<br />ANEXOS <br />290526969718-304165213995<br />Fig N. 02 Agua Aceite Mayonesa Fig N. 03 Agujeros en los vasos<br />2698115217170-347345243205<br /> <br />Fig N.04 Vaso con Agua Fig N. 05 : Vaso con aceite<br />2724114193962-217805183515<br />27327401067459-2272251057036 <br /> Fig N. 06 : Vaso antes de Bajar La temperatura Fig N.07 Aceite<br /> <br />Fig N.08 Vaso con Agua en el refigerador Fig N.09 Vaso con Aceite en el Refrigerador<br />