CUESTIONARIO PRÁCTICA N° 4 “PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS”1.- Con los datos obtenidos en la experimentación, calcular la viscosidad y la tensión superficial de los líquidos puros que se emplearon. VISCOSIDAD TABLA 1 - ECUACIONES DE DENSIDAD- TEMPERATURA PARA VARIOS LIQUIDOS SUSTANCIA dg α β ACETONA ALCOHOL ISOPROPILICO 0.81248 0.8014 -1.100 -0.809 -0.858 -0.27 γ TABLA 2 AGUA, PROPIEDADES FISICAS TEMPERATURA °C DENSIDAD g/ml Viscosidad (Milipoises) 19 30 36 0.99822 0.99567 0.99406 10.087 8.004 6.536 Determinación de Viscosidad para el Agua Temperatura 19°C ρ H O =0.9982 2 g mL μH O =10.087 milipoises 2 μ0= ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.99823 (36 s )( 1. 0 087 cent ipoises ) ( mL ) μ= =1. 0087 c p g ( 0.99823 mL ) ( 36 s ) 0 Viscosid ad Centipoi ses 1.0000 0.8007 0.6536 8011 c p g (0.6 536 cent ipoises 2 μ0= ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.6536 cp g (0. 6536 centipoises ) ( mL ) μ= =0.99224 2 g mL μH O =0 .99567 ( 28 s )( 0. 8004 centipoises ) ( mL ) μ= =0.99224 ( 25 s )( 0.99567 2 g mL μH O =0.8004 cent ipoises 2 μ0= ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.99224 mL )( 25 s) 0 .Temperatura 30°C ρ H O =0.99567 mL )( 28 s) 0 Temperatura 36°C ρ H O =0. 004 milipoises 2 Determinación de la densidad del alcohol a 30º C: ρalcohol= ρ0 +α x 10−3 T + β x 10−6 T 2+ γ x 10−9 T 3 −3 −6 2 −9 ρalcohol=0.27 x 10 ) ( 19 ) +(0 x 10 ) ( 19 ) ρalcohol=0.9982 mL ) ( 36 s ) 13.809 x 10 )(30)+(−0.9982 2 g mL μH O =10.7859 (63 s ) ( 10.087 milipoises ) ( mL ) μ= =13.27 x 10 ) ( 30 ) +(0 x 10 ) ( 30 ) ρalcohol=0.Determinación de Viscosidad para el Alcohol Temperatura: 19º C ρ H O =0.809 x 10 )(19)+(−0.7859 μ0= 3 g mL ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.3897 cp Temperatura: 30º C ρ H O =0.087 milipoises 2 Determinación de la densidad del alcohol a 19º C: ρalcohol=d g +α x 10−3 T + β x 10−6 T 2 +γ x 10−9 T 3 −3 −6 2 −9 ρalcohol=0.7768 g mL 3 .897 mp g (0.8014+(−0.8014+(−0.897 mp 0 1 cp ( 10mp )=1.99567 2 g mL μH O =8. 27 x 10 ) ( 36 ) +(0 x 10 ) ( 36 ) ρalcohol=0.99224 mL )( 25 s) 0 3 9.93556 cp .004 milipoises ) ( mL ) μ= =11.3556 mp ( 101 cpmp )=0.7719 ( 46 s ) ( 6.15969 cp Temperatura: 36º C ρ H O =0.μ0 = ρ0 t 0 μ H O 2 ρH O t H 2 2 O g 0.536 milipoises ) ( mL ) μ= =9.8014+(−0.5969 mp ( 101 cpmp )=1.7768 (52 s ) ( 8.809 x 10 )(36)+(−0.5969 mp g (0.99567 mL ) ( 28 s ) 0 11.7719 μ0= g mL ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.99224 2 g mL μH O =6.536 milipoises 2 Determinación de la densidad del alcohol a 36º C: ρalcohol= ρ0 +α x 10−3 T + β x 10−6 T 2+ γ x 10−9 T 3 −3 −6 2 −9 ρalcohol=0.3556 mp g (0. 100 x 10 )(30)+(−0.858) x 10−6 (19 )2+ 0 x 10−9 (19)3 ρ Acetona =0.858) x 10 ( 30 ) + 0 x 10 (30) ρ Acetona =0.0087 centipoises ) ( mL ) μ= =0.99823 mL ) ( 36 s ) 0 Temperatura a 30°C ρ H O =0.100 x 10−3)(19)+(−0.087 milipoises 2 Determinación de la densidad de la acetona a 20°C: −3 −6 2 −9 ρ Acetonal =ρ0 +α x 10 T + β x 10 T +γ x 10 T 3 ρ Acetona =0.Determinación de Viscosidad para la Acetona Temperatura a 19°C ρ H O =0.791 g /mL Determinación de la viscosidad de la acetona a 20°C: μ0 = ρ0 t 0 μ H O 2 ρH O t H 2 2 O g 0.4879 cp g ( 0.9982 2 g mL μH O =10.7901 ( 22 s ) (1.81248+(−1.7787 g/mL .81248+(−1.004 milipoises 2 Determinación de la densidad de la acetona a 30°C: ρ Acetonal =ρ0 +α x 10−3 T + β x 10−6 T 2 +γ x 10−9 T 3 −3 −6 2 −9 3 ρ Acetona =0.99567 2 g mL μH O =8. 81248+(−1.7717 g/mL Determinación de la viscosidad de la acetona a 36°C: μ0= ρ0 t 0 μ H O ρH O t H O 2 2 2 g 0.3659 cp g (0.6536 centipoises ) ( mL ) μ= =0.7787 ( 20 s )( 0.8004 centipoises ) ( mL ) μ= =0.99567 mL )( 28 s) 0 Temperatura a 36°C ρ H O =0.4471 cp g (0.Determinación de la viscosidad de la acetona a 30°C: μ0 = ρ0 t 0 μ H O 2 ρH O t H 2 2 O g 0.7717 ( 18 s )( 0.99224 2 g mL μH O =6.99224 mL )( 25 s) 0 .858) x 10 ( 36 ) +0 x 10 (36) ρ Acetona =0.100 x 10 )(36)+(−0.536 milipoises 2 Determinación de la densidad de la acetona a 36°C: −3 −6 2 −9 ρ Acetonal =ρ0 +α x 10 T + β x 10 T +γ x 10 T −3 3 −6 2 −9 3 ρ Acetona =0. 27 x 10 ) ( 19 ) +(0 x 10 ) ( 19 ) ρalcohol=0.04 Para el alcohol: γ teórica=22.3 dina cm ρalcohol= ρ0 +α x 10−3 T + β x 10−6 T 2+ γ x 10−9 T 3 −3 −6 2 −9 ρalcohol=0.6 cm Ahora solo calcularemos nuestra tensión superficial experimental 3 dina cm .809 x 10 )(19)+(−0.9=1.8124+(−1.7859 g mL Al realizar el experimento nos dio la siguiente variación en h: ∆ h=|h2 −h1|=2.6 cm) 981 2 0.05 cm ) (1.7911 3 g mL Al realizar el experimento nos dio la siguiente variación en h: ∆ h=|h2 −h1|=2.1 x 10 )(19)+(−0.858 x 10 ) ( 19 ) +(0 x 10 ) ( 19 ) ρacetona =0.TENSIÓN SUPERFICIAL Para la acetona: γ teórica=25.9=1.5−0.5 dina cm −3 −6 2 −9 ρacetona =ρ0 +α x 10 T + β x 10 T +γ x 10 T 3 −3 −6 2 −9 ρacetona =0.5−0.7911 3 2 s cm 1 γ = r ∆ hgρ 2 ( )( ) γ =31.8014+(−0.6 cm Ahora solo calcularemos nuestra tensión superficial experimental 1 cm g γ = ( 0. 7851 3 2 s cm ( )( ) γ =30.80 dina cm Para el Agua: γ teórica=72.8 cm) 981 2 0.8 cm Ahora solo calcularemos nuestra tensión superficial experimental 1 γ = r ∆ hgρ 2 1 cm g γ = ( 0.1 γ = r ∆ hgρ 2 1 cm g γ = ( 0.7=0.6 ) 981 2 0.9982 2 s c m3 ( )( ) γ =19.05 cm ) (1.05 cm ) ( 0.5−1.75 dina cm Al realizar el experimento nos dio la siguiente variación en h: ∆ h=|h2 −h1|=2.58 dina cm . 04 de Error TEMPERATURA A 36° %Err ¿ Aguaa 36 ºC = 0.7035 cp %Err ¿ Aguaa 36 ºC =7.6536 x 100 0.09 de Error 1.0000 cp−1. con respecto al valor encontrado usando el nomograma de viscosidad para líquidos puros.0087 x 100 1.87 de Error TEMPERATURA A 30° %Err ¿ Aguaa 30 ºC = 0.8007 cp %Err ¿ Aguaa 30 ºC =0.7035 cp−0.2.8007 cp−0. PARA EL AGUA TEMPERATURA A 20° %Err ¿ Aguaa 20 ºC = %Err ¿ Aguaa 20 ºC =0..Determinar el porcentaje de error de la viscosidad obtenida experimentalmente.8011 x 100 0.0000 cp . 3897 x 100 1.PARA EL ALCOHOL TEMPERATURA A 20° %Err ¿alcohol a 20 ºC = %Err ¿alcohol a 20 ºC =16.71 de Error 1.93556 x 100 0.83 cp %Err ¿alcohol a 36 ºC =12.83 cp−0.07 de Error TEMPERATURA A 36° %Err ¿alcohol a 36 ºC = 0.19 cp−1.19 cp .78 de Error TEMPERATURA A 30° %Err ¿alcohol a 30 ºC = 0.15969 x 100 0.95 cp−1.95 cp %Err ¿alcohol a 30 ºC =22. 34 de Error TEMPERATURA A 36° %Err ¿ Acetona a36 ºC = 0.32 cp %Err ¿ Acetona a30 ºC =39.PARA LA ACETONA TEMPERATURA A 20° %Err ¿ Acetona a 20ºC = 0.26 cp−0.32 cp−0.84 de Error TEMPERATURA A 30° %Err ¿ Acetona a30 ºC = 0.4879 x 100 0.33 cp %Err ¿ Acetona a 20ºC =47.3659 x 100 0.4459 x 100 0.33 cp−0.26 cp %Err ¿ Acetona a36 ºC =40.73 de Error . 04 cm cm x 100 dina 25.3.75 %Err ¿agua = dina dina −19.080 de Error .3 %Err ¿alcohol= dina dina −30.584 cm cm x 100 dina 72..5 %Err ¿acetona = dina dina −31.75 cm %Err ¿agua =73. Para la Acetona 25.11 de Error Para el Agua 72. con respecto al valor reportado en la literatura.5 cm %Err ¿acetona =21.Determinar el porcentaje de error de la tensión superficial obtenida experimentalmente.3 cm %Err ¿alcohol=38.80 cm cm x 100 dina 22.72 de Error Para el Alcohol 22. Método Stokes. ∆P = γ H Donde H es la curvatura promedia de la interface en el punto. la cual indica que existe una diferencia de presión de parte y otra de una interface curva. Esta expresión se aplica al movimiento de caída (con velocidad uniforme v) de una esfera (de densidad ρC y diámetro d) en el seno de un líquido (de densidad ρL y viscosidad η). la viscosidad del líquido (Pas). Siendo. g representa la aceleración de la gravedad. se forma una burbuja . incluyendo las ecuaciones respectivas. la velocidad terminal del líquido (m/s) y u. el diámetro de la esfera (m). Magneto reómetro. La fuerza aquí puede ser la gravedad (peso) para los viscosímetros de caída de cuerpos aunque también puede ser una fuerza magnética como en este caso (Mattischek y Sobezak. la fuerza en la esfera(N). 1994).Describir dos métodos para determinar la tensión superficial.. En efecto si el diámetro excede este valor la burbuja crece y se despega. Un cálculo semejante al anterior llega a la expresión de la presión máxima: .Se puede demostrar que la presión pasa por un máximo cuando el diámetro de la burbuja iguala al diámetro del tubo capilar. Un cálculo semejante al anterior llega a la expresión de la presión máxima: En efecto si el diámetro excede este valor la burbuja crece y se despega.4. 5. La curvatura promedia se obtiene como el promedio entre las dos curvaturas principales R1 y R2. F. U1. La ecuación de capilaridad de Laplace. Presión de burbuja Cuando se coloca un tubo dentro de un líquido y que se inyecta un gas dentro del tubo.. de.Describir dos métodos para determinar la viscosidad. . por lo tanto: π r 4 ( p1− p2 ) ¿ ¿ v =¿ t Despejando tenemos que: 4 π r ( p 1− p2)t µ= 8 Lv Donde: r = radio de la tubería (cm) p1− p2=¿ Diferencia de presiones entre los dos extremos del tubo. ρ 2 = densidad del agua . t 0 = tiempo de flujo del agua.6. t = tiempo de flujo del líquido (seg.) L= longitud de la tubería V= volumen del líquido que fluye ( cm 3 ) μ 1 ρ1 −t 1 = μ 0 ρ0 −t 0 Donde: μ1=¿ Viscosidad del líquido desconocido μ0=¿ Viscosidad del agua t 1 = tiempo del flujo del líquido de estudio.Deducir la ecuación π r 4 ( p1 − p2 ) ¿ ¿ dv =¿ dt P = 2γ/r + ρ g h μ 1 ρ1 −t 1 = μ 0 ρ0 −t 0 utilizando la ecuación de Poiseuille. ρ 1= densidad del líquido de estudio. El agua. la de cada líquido crece del hexano al mercurio. agua y mercurio. En el caso del hexano. aparte de la de Van der Waals tiene interacciones de puente de hidrógeno.Explicar la relación entre la tensión superficial y las fuerzas de Van der Waals. Así. de mayor intensidad.7.. De esta forma. cuanto mayor sean las fuerzas de cohesión del líquido. las fuerzas intermoleculares son de tipo fuerzas de Van der Waals. mayor será su tensión superficial. . y el mercurio está sometido al enlace metálico. la más intensa de las tres. El valor de la tensión superficial depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres líquidos: hexano.