FUNCIONAMIENTO Y TIPOS DE VISCOSIMETROSCuando un fluido se opone a ser deformado tangencialmente se puede observar fácilmente su grado de viscosidad. En el caso de los líquidos, la viscosidad es el rozamiento que se da entre las capas adyacentes que los conforman. Todos los fluidos que se conocen poseen un grado menor o mayor de viscosidad. Un fluido sin viscosidad es considerado como fluido ideal. Es necesario aclarar que la viscosidad en los fluidos sólo se presenta cuando éstos están en movimiento y que mientras mayor sea su grado de viscosidad menor será su nivel de salpicadura. Para medir el nivel de viscosidad de un fluido existen instrumentos especializados, llamados viscosímetros. Los viscosímetros Los viscosímetros son instrumentos diseñados y especializados para realizar la medición del nivel de viscosidad de fluidos. También permiten medir otros parámetros de flujo de los fluidos. Por lo general, los viscosímetros tienen la apariencia de tubos capilares calibrados. Funcionamiento de los viscosímetros Su forma general de funcionamiento es hacer que un fluido pase a través de los tubos manteniendo una temperatura controlada, durante un tiempo específico. Lo que resulta de este procedimiento es la medición de la cantidad de fluido que recorre una distancia determinada en un tiempo determinado. Esto permite establecer el nivel de viscosidad de un fluido. Los diferentes tipos de viscosímetros Se pueden identificar tres tipos principales de viscosímetros, estos son los viscosímetros de cilindros coaxiales, los viscosímetros análogos y los viscosímetros rotacionales digitales. Viscosímetros de cilindros coaxiales Este tipo de viscosímetros consta de dos cilindros, uno interno y otro externo. Lo que permiten los viscosímetros de cilindros coaxiales es realizar la medida de la viscosidad absoluta de un fluido. Por lo regular se utiliza en aplicaciones donde se tiene que medir el nivel de viscosidad de productos como pinturas, productos alimenticios, suspensiones, entre otros. Viscosímetros análogos Los viscosímetros análogos se forman con un disco o un cilindro que se encuentra suspendido y gira por la acción de un motor sincrónico. La lectura de la medida del nivel de viscosidad se expresa por una serie de medidas grabadas en el disco o en el cilindro que se utilice. Este tipo de viscosímetros suele ser utilizado en la industria alimenticia, farmacéutica y en la medición de viscosidad de pinturas y grasas. Viscosímetros rotacionales digitales Para asegurar una medición exacta del nivel de viscosidad de fluidos, los viscosímetros rotacionales digitales son la elección adecuada. Estos son controlados a través de un microprocesador, esto elimina por completo los errores humanos al momento de interpretar las medidas de viscosidad. el fluido de abajo es más viscoso que el de arriba. La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. por lo regular cuentan con dispositivos de medición y control de temperatura del fluido analizado para garantizar un ambiente constante de medición. Índice [ocultar] . búsqueda En la animación.Su nivel de exactitud y precisión en las medidas es alto. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. la enciclopedia libre Saltar a: navegación. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento. ya que es importante conocer la temperatura a la que se somete un fluido puesto que ésta influencia directamente al nivel de viscosidad Viscosidad De Wikipedia. siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Esto representa una ventaja respecto de los otros dos tipos de viscosímetros. .1 Medidas de la viscosidad 4 Véase también 5 Referencias o 5. las capas inferiores no se moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial. Deformación de un sólido por la aplicación de una fuerza tangencial.2 Enlaces externos [editar] Explicación de la viscosidad Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo: una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en dirección paralela a la mesa. si revolvemos con una cuchara un recipiente grande con agua en el que hemos depositado pequeños trozos de corcho. tanto más cuanto menor sea su rigidez. 1 Explicación de la viscosidad 2 Expresiones cuantitativas o 2. el material sólido opone una resistencia a la fuerza aplicada. Es su pequeña magnitud la que le confiere al fluido sus peculiares características. de nuevo. Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras. el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes.) En este caso (a). En los líquidos. por ejemplo. el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad. disminuyendo su velocidad a medida que nos alejamos de la cuchara. Igualmente. observaremos que al revolver en el centro también se mueve la periferia y al revolver en la periferia también dan vueltas los trocitos de corcho del centro.1 Fluido newtoniano 3 Unidades o 3. pero se deforma (b). las capas cilíndricas de agua se mueven por efecto de la viscosidad. mientras que las capas superiores fluyen con facilidad. tal como muestra la figura (c). así. si arrastramos la superficie de un líquido con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar.1 Bibliografía o 5. estaríamos ante un superfluido que presenta propiedades notables como escapar de los recipientes aunque no estén llenos (véase Helio-II). Cabe señalar que la viscosidad sólo se manifiesta en fluidos en movimiento. ya que cuando el fluido está en reposo adopta una forma tal en la que no actúan las fuerzas tangenciales que no puede resistir. lo que significa que éstas no podrían moverse unas respecto de otras o lo harían muy poco. que es un modelo lineal (entre el gradiente de velocidades y las tensiones tangenciales) pero también existen modelos no lineales con adelgazamiento o espesamiento por cortante o como los plásticos de Bingham. La viscosidad es característica de todos los fluidos. perpendicular a la única fuerza que actúa en ese momento. estaríamos ante un sólido. sin existir por tanto componente tangencial alguna. si bien. El modelo o tipo de fluido viscoso más sencillo de caracterizar es el fluido newtoniano. el rozamiento entre capas adyacentes lo sería también. es decir. Si la viscosidad fuera muy grande. [editar] Expresiones cuantitativas Existen diversos modelos de viscosidad aplicables a sustancias que presentan comportamientos viscosos de diferente tipo. Es por ello por lo que llenado un recipiente con un líquido. . tanto líquidos como gases.Ejemplo de la viscosidad de la leche y el agua. Si por el contrario la viscosidad fuera cero. en este último caso su efecto suele ser despreciable. es decir. Líquidos con altas viscosidades no forman salpicaduras. están más cerca de ser fluidos ideales. la superficie del mismo permanece plana. la gravedad. [editar] Unidades [editar] Medidas de la viscosidad . Esta expresión se puede reescribir en términos de tensiones tangenciales sobre la placa como: donde es la velocidad del fluido. área de la placa. En un fluido newtoniano la fuerza de resistencia experimentada por una placa que se mueve a velocidad constante por la superficie de un fluido viene dada por: donde: . . coeficiente de viscosidad dinámica. .[editar] Fluido newtoniano Esquema que permite entender la resistencia al avance de una placa horizontal sobre la superficie de un fluido newtoniano. altura del nivel de fluido o distancia entre la placa horizontal y el fondo del recipiente que contiene al fluido. 2 Agua (20ºC) 1002 INTRODUCCIÓN La viscosidad es la propiedad mas importante de los fluidos. (En unidades en el SI: [ν] = [m2. Redwoor. Los líquidos y los gases corresponden a dos tipos diferentes de fluidos. Saybol. Los primeros tienen un volumen constante que no puede alterarse apreciablemente si son sometidos a compresión. La viscosidad de un fluido depende de su temperatura. Los segundos no tienen un volumen propio. otras unidades: 1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pa·s] = [10-1 kg·s-1·m-1] Coeficiente de viscosidad cinemático.4 21. y que resulta ser igual al cociente entre el coeficiente de viscosidad dinámica y la densidad del fluido. pero las más importantes son las siguientes: viscosidad absoluta o dinámica. En el sistema cegesimal es el stokes (St). sino que ocupan el del recipiente que los contiene. . cinemática. por ende se dice que son fluidos incompresibles. La viscosidad de un fluido puede medirse por un parámetro dependiente de la temperatura llamado coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad: Coeficiente de viscosidad dinámico. designado como η o μ.s-1]. ν = μ/ρ. designado como ν.Véase también: Unidades de viscosidad. sí pueden ser comprimidos. Es por eso que en los líquidos a mayor temperatura la viscosidad disminuye mientras que en los gases sucede todo lo contrario lo contrario. Viscosidad dinámica Gas (a 0 °C): [μPa·s] Hidrógeno 8. Esta es la resistencia que ejercen los fluidos al ser deformado cuando este se aplica un mínimo de esfuerzo cortante. En unidades en el SI: [µ] = [Pa·s] = [kg·m-1·s-1] . a diferencia de los líquidos. son fluidos compresibles porque. Existen diferentes formas de expresar la viscosidad de un fluido. y por tanto esta requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de fluidos.4 Aire Xenón 17. La Ley de la viscosidad de Newton afirma que dada una rapidez de deformación angular en el fluido. Las moléculas de regiones con alta velocidad global chocan con las moléculas que se mueven con una velocidad global menor. tienen fuerzas cohesivas mucho mayor que un gas. es una medida de resistencia. está fuerza de arrastre viene dada por la expresión según la ley de Stokes: Fa . Fundamento teórico referente a la viscosidad. Los fluidos presentan diferentes propiedades que los distinguen. La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se la aplica una fuerza externa: El coeficiente de viscosidad absoluta. utilizando la ley Stokes. Con la realización de esta experiencia se quiere determinar la viscosidad absoluta de tres aceites. presión. su naturaleza y características. la viscosidad requiere la mayor consideración para el estudio de estos materiales. La resistencia de un fluido al corte depende de su cohesión y de su rapidez de la transferencia de la cantidad del movimiento molecular. donde hay una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y la rapidez de deformación resultante. peso específico. la viscosidad requiere la mayor consideración en el estudio del flujo de los fluidos. y viceversa. La viscosidad se determino a temperatura ambiente. o simplemente la viscosidad absoluta de un fluido. etc. Resultados y Finalmente se presenta las conclusiones. el procedimiento experimental utilizado. SAE 15W40 y SAE 10W30.La viscosidad es aquella propiedad de un fluido por virtud de la cual ofrece resistencia al corte. que son: Objetivos generales y específicos. FUNDAMENTO TEÓRICO De todas las propiedades de los fluidos. recomendaciones y bibliografías. y ya que la cohesión decrece con la temperatura. se produce una fuerza de arrastre(Fa) sobre este. Este informe esta estructurado por puntos. Todo fluido tiene una viscosidad específica bajo ciertas condiciones cuando se mueve alrededor de un cuerpo o cuando un cuerpo se mueve dentro del fluido. volumen específico. donde tal relación lineal no existe. La cohesión parece ser la causa predominante de la viscosidad en un liquido. Luego se usaran estos resultados para determinar el a viscosidad experimental de los aceites usados en la practica y compararlos con las viscosidades proporcionadas por el fabricante. Esto se logrará utilizando 3 probetas marcadas con 10 intervalos de 30 cm c/u y se tomará el tiempo que tarda una esfera en recorrer cada intervalo. Esta se puede clasificar en newtonianos. La melaza es un fluido muy viscoso en comparación con el agua. La viscosidad es una manifestación del movimiento molecular dentro del fluido. la viscosidad decrece también. al deslizamiento o a sufrir deformaciones internas. Al analizar las distintas propiedades que poseen los fluidos. cuyas moléculas dejan espacios entre ellas mucho mas cerradas que las de un gas. Un liquido. el SAE 20W50. Si el cuerpo en estudio es una esfera. así como las dimensiones y factores de conversión. 3. estos choques permiten transportar cantidad de movimiento de una región de fluido a otra. como la viscosidad. y en no newtonianos. descripción de los equipos e instrumentos requeridos. densidad. el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad. cuando el espacio que los separa esta lleno con un fluido y uno de los planos se traslada con velocidad unidad en su propio plano con respecto al otro también denominado viscosidad dinámica. r esa el radio de la esfera. se puede designar dos constantes para abreviar la ecuación diferencial: por lo tanto: si entonces: (experimental) sustituyendo los valores despejamos la viscosidad sabiendo que nos queda: Viscosidad Experimental en el cual utilizaremos esta deducción para los cálculos de esta practica. de los planos paralelos por una unidad de distancia. v la velocidad de la esfera con respecto al fluido. coeficiente de viscosidad La unidad de viscosidad dinámica en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo (Pa. dividiendo todo entre la masa. Viscosidad absoluta o dinámica Es la fuerza tangencial por unidad de área. pero debe tenerse en cuenta que no es la misma que el poise (P) descrita a continuación: El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene dimensiones de dina segundo por centímetro cuadrado o de gramos por centímetro cuadrado. debe existir una relación entre el tiempo empleado en recorrer una determinada distancia y la viscosidad de dicho fluido.s) o también newton segundo por metro cuadrado (N.s/m2). Considerando lo anterior si se deja caer una esfera en un recipiente con un fluido. o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms): Esta unidad se conoce también con el nombre de poiseuille(Pl) en Francia. El submúltiplo el .Donde es la viscosidad absoluta del fluido. Construyendo el diagrama de cuerpo libre de una esfera se tiene: E: Empuje hidrostático P: Peso de la esfera Fa : Fuerza de arrastre Aplicando la segunda Ley de Newton: Expresando en función de los parámetros cinemáticos nos queda: pero nos queda. Sistemas Unidades S.B.G.I.s = 1 N.: lb.s) = 103 cP 1cP = 10-3 Pa. que es el submúltiplo más utilizado. 10-2 poises. En los primeros influye la viscosidad de modo que los aceites fluidos ascienden fácilmente por capilaridad en las mechas de las lámparas. La relación entre el pascal segundo y el centipoise es: 1Pa. Cuando se emplea aceites como lubricantes.S. con dimensiones de centímetro cuadrado por segundo y el centistoke (cSt).s/m2 = 1 kg/(m.: g /cm.seg / ft2 . El grado de viscosidad de los aceites tiene importancia en los aceites destinados a arder y los utilizados como lubricantes.I. 10-2 stokes.s C.s / m2 = Kg / m.s Viscosidad cinemática Es la razón de viscosidad a densidad de masa. mientras que los muy viscoso o poco fluidos requieren disposiciones especiales para conseguir que llegue a la llama en la unidad de tiempo suficiente cantidad de combustible. para lograr esto conviene que la materia grasa no sea demasiado fluida ni tampoco demasiado viscosa.s = Poise S.I.G. La unidad CGS correspondiente es el stoke (St). En el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad cinemática es el metro cuadrado por segundo (m2/s).seg S. 1m2/s = 106 cSt 1cSt = 10-6 m2/s Viscosidad de los aceites Los aceites presentan notables diferencias en su grado de viscosidad o fluidez.centipoise (cP). influyendo mucho estas diferencias en algunas de sus aplicaciones.: N.: slug / ft. la materia grasa debe tener consistencia apropiada para impedir el contacto inmediato de las superficies que frotan entre sí impidiendo con ello se desgaste. es la unidad más utilizada para expresar la viscosidad dinámica dado que la mayoría de los fluidos poseen baja viscosidad. . en el que uno esta en movimiento relativo con respecto al otro. la enciclopedia libre Saltar a: navegación. Este tipo de fluido es llamado así en honor a Maurice Marie Alfred Couette. un profesor de física de la universidad francesa de Angers a finales del siglo XIX. El flujo es conducido en virtud a la fuerza de arrastre actuante sobre éste y al gradiente de presión aplicado entre las dos placas. búsqueda Esquema simple del flujo de Couette utilizando dos placas planas infinitas.Flujo de Couette De Wikipedia. Flujo de Couette se refiere al flujo laminar de un fluido viscoso fluido en el espacio entre dos planos paralelos (placas). En Dinámica de fluidos.