ALUMNOS: CODIGO: Choquehuanca Mamani Josef Jimy 140956 Choquemaqui Mozo Susan 140957 Astorga Gutierrez José Antonio 133944 Suarez Tinco Yefferson Alberto 134515 Valderrama Martinez Gabriel 131450

CUSCO-PERU

2015

Universidad nacional de san Antonio abad del cusco

Facultad de ingeniería civil

“MECANICA DE FLUIDOS I

VISCOSIDAD DINAMICA DE LOS FLUIDOS”

OBJETIVOS

Determinar la viscosidad dinámica de la glicerina, tomando en cuenta superficies diferentes de diferentes figuras geométricas.

Comprender experimentalmente cómo funciona la viscosidad y de cómo esta es afectada por diversos factores.

Comparar valores experimentales de viscosidad obtenidos en la primera práctica con los valores registrados en el experimento.

MARCO TEORICO

VISCOSIDADLa viscosidad es una magnitud que representa la "resistencia a fluir" o densidad de un fluido. A mayor viscosidad, más espeso es el fluido; y a menor viscosidad, menos espeso. Es lo opuesto de fluidez; puede definirse de modo simplificado, como la mayor o menor resistencia que ofrece un líquido para fluir libremente. Todos los líquidos poseen algo de viscosidad.En términos generales la viscosidad de un líquido es independiente de su densidad o gravedad específica, pero si depende de la temperatura a que se encuentre, siendo inversamente proporcional a esta. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad. De ahí que los fluidos de alta viscosidad presentan resistencia al fluir, mientras que los de baja viscosidad fluyen con más facilidad.

VISCOSIDAD DINAMICA

Representa la medida por el tiempo en que tarda en fluir a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Sus unidades son el poise o centipoise (gr/Seg Cm), siendo muy utilizada a fines prácticos. Es decir, es inherente a cada líquido en particular pues depende de su masa.

τ=μ∗ve

τ= FA

DONDE:

F: fuerza necesaria para realizar el movimiento del móvil.

A: área de la placa móvil.

u: viscosidad dinámica.

τ : Esfuerzo cortante.

V: velocidad de movimiento.

e: espesor del fluido.

EQUIPO

Láminas de forma triangular (15 cm de lado), cuadrada (15 cm de lado) y circular (15cm de diámetro).

Vernier.

Cinta métrica.

Glicerina

Balanza electrónica.

Cronómetro

PROCEDIMIENTO DEL EXPERIMENTO DE VISCOSIDAD DINAMICA

HACER LIMPIEZA DE LA SUPERFICIE DE DESLIZAMIENTO Y DICHAS FIGURAS, SIN QUE QUEDE ALGUNA PARTICULA QUE DIFICULTE EL EXPERIMENTO Y MEDIR LONGITUDES DE REFERENCIA Y DE LA PENDIENTE

DILUIR LA GLICERINA EN LA SUERFICIE HACIENDO QUE TOME UNA CONTEXTURA PAREJA EN TODA LA SUPERFICIE DE DESLIZAMIENTO Y LUEGO HACER DESLIZAR LAS FIGURAS GEOMETRICAS.

TOMAR DATOS DE TIEMPO CON EL CRONÓMETRO Y MEDIR EL

ESPESOR DEL LIQUIDO EN LA SUPERFICIE (5 VECES EN CADA

FIGURA)

PROCEDER AL CALCULO DE RESULTADOS HALLANDO LA

VISCOSIDAD DINAMICA Y DEMAS DATOS Y LUEGO HACER LA

RESPECTIVA LIMPIEZA DE LOS MATERIALES.

ANALISIS DE RESULTADOS

CUADRADO TRIANGULO EQUILATERO CIRCULOPESO (gr) 157.7 71.2 126.5

DIMENSIONES 15cm 15cm 15cm (diámetro)PENDIENTE(º) 26.98

FORMA CUADRADO TRIANGULO CIRCULODISTANCIA(CM) 50 50 50

TIEMPO (SEG) ESPESOR(MM) TIEMPO (SEG) ESPESOR(MM) TIEMPO (SEG)

ESPESOR(MM)

1.00 6.56 1.38 16.74 1.30 11.56 3.002.00 5.82 1.50 5.42 2.68 7.16 2.663.00 7.00 2.30 6.60 2.80 6.25 2.744.00 7.86 2.20 7.81 2.36 8.98 2.005.00 6.72 0.98 6.00 3.00 8.56 3.66

PARA EL CÍRCULO (176.71cm 2 ):

CIRCULO

tiempo(s) espesor(mm) PESO(Kg) WSenѲ(Kg) velocidad (m/s)

μviscosidad

MKS SITEMA TECNICO SISTEMA INGLES

11.56 3.00 1.2392 0.5622128 0.0432526 2.2066700 2.2066700 21.6169810 0.45195707.16 2.66 1.2392 0.5622128 0.0698324 1.2118614 1.2118614 11.8716371 0.24820626.25 2.74 1.2392 0.5622128 0.0800000 1.0896547 1.0896547 10.6744752 0.22317668.98 2.00 1.2392 0.5622128 0.0556793 1.1427853 1.1427853 11.1949533 0.23405859.56 3.66 1.2392 0.5622128 0.0523013 2.2263697 2.2263697 21.8099631 0.4559918

μ1= F∗eA∗v

= 0.5622128∗0.003176.71∗0.0432526

=2.2066700

Sistema técnico:2.2066700∗9.7962=21.6169810N−sm2

Sistema inglés: 2.2066700∗2.2046¿¿

PARA EL CUADRADO (225cm 2 ):

CUADRADO

tiempo(s) espesor(mm) PESO(Kg) WSenѲ(Kg) velocidad (m/s)

μviscosidad

MKS SITEMA TECNICO SISTEMA INGLES

6.56 1.38 1.5449 0.700877 0.076220 0.563991 0.563991 5.524970 0.1155135.82 1.50 1.5449 0.700877 0.085911 0.543881 0.543881 5.327964 0.1113947.00 2.30 1.5449 0.700877 0.071429 1.003033 1.003033 9.825912 0.2054357.86 2.20 1.5449 0.700877 0.063613 1.077295 1.077295 10.553396 0.2206456.72 0.98 1.5449 0.700877 0.074405 0.410284 0.410284 4.019225 0.084032

μ1= F∗eA∗v

=0.700877∗0.00138225∗0.076220

=0.563991

Sistema técnico:0.563991∗9.7962=5.524970N−sm2

Sistema inglés: 0.563991∗2.2046¿¿

PARA EL TRIANGULO (97.43cm 2 ):

TRIANGULO

tiempo(s) espesor(mm) PESO(Kg) WSenѲ(Kg)velocidad

(m/s) μviscosidad

MKS SITEMA TECNICO SISTEMA INGLES16.74 1.30 0.6985 0.316884 0.029869 1.415616 1.415616 13.867654 0.2899385.42 2.68 0.6985 0.316884 0.092251 0.944889 0.944889 9.256318 0.1935266.60 2.80 0.6985 0.316884 0.075758 1.202122 1.202122 11.776227 0.2462117.81 2.36 0.6985 0.316884 0.064020 1.198974 1.198974 11.745385 0.2455676.00 3.00 0.6985 0.316884 0.083333 1.170898 1.170898 11.470351 0.239816

μ1= F∗eA∗v

=0.316884∗0.001397.43∗0.029869

=1.415616

Sistema técnico:1.415616∗9.7962=13.867654N−sm2

Sistema inglés: 1.415616∗2.2046¿¿

PANEL FOTOGRAFICO

1 2

3 4

COMPARACION DE DATOS

Haciendo la comparación de la viscosidad de tablas ya establecidas por científicos, con los obtenidos experimentalmente por los alumnos es de gran diferencia ya que la viscosidad obtenida por científicos esa una temperatura estable de 20ºc, mientras las obtenidas experimentalmente son a una temperatura variable.com también se puede decir que la viscosidad experimental es referido a solo para la región del cusco (en especial la UNSAAC) ya sea por tal gravedad local.

OBSERVACIONES

Tener en cuenta que la glicerina no este mezclado con algún líquido y que no se encuentre en un lugar de calor. La superficie de pendiente poseía ciertos defectos de fábrica (desnivelación). Tener en cuenta que cada instrumento tiene errores mínimos y defectos de calibración.

CONCLUCIONES

A) Se determinó experimentalmente la viscosidad dinámica de la glicerina mediante la relación que existe entre el tiempo empleado por las placas en recorrer una cierta distancia.

poises (N.s/m2) temperatura (ºc)

viscosidad de la glicerina (CIENTIFICAMENTE)

14.9 1.5 20

B) Se observó que a mayor viscosidad, menor es la velocidad que tiene las placas para ir de un punto a otro dentro del fluido.

C) Es recomendable tener los conocimientos básicos acerca de la viscosidad y densidad de los fluidos, ya que esto es de gran importancia para realizar las experiencias con la mayor precisión posible, así como también se recomienda conocer todos los instrumentos con los que se trabajarán.

D) Cuándo un cuerpo se mueve a través de un fluido (como un gas o un líquido) experimenta una fuerza de fricción que aumenta con la velocidad del cuerpo relativo al fluido. Las fuerzas de fricción en fluidos se conocen como fuerzas viscosas y son fuerzas estadísticas macroscópicas, ya que en ellas participa un gran número de moléculas.

E) La viscosidad es inversamente proporcional a la velocidad límite.

F) La velocidad límite es directamente proporcional a la densidad de un fluido.

G) En este ensayo deducimos que la temperatura del ambiente toma un papel importante ya que hace variar la viscosidad del líquido (mayor temperatura, menor viscosidad).

H) la diferencia de los valores del primer experimento con este último es porque actúa una variación de temperatura lo cual hace que la viscosidad tienda a variar.

I) Se puede decir que ambos experimentos son importantes pero el mejor resultado es el primero porque los resultados tienden a ser más exactos con relación de este último.

RECOMENDACIONES

Manipular de manera adecuada los implementos utilizados en el laboratorio para evitar posibles accidentes.

Estar atentos al deslizamiento de las placas para tomar los datos a precisión. Manipular correctamente el veneir para la toma del espesor. Evitar que ocurra cambios de temperatura en el líquido (glicerina). Evitar la adherencia de partículas que dificulten el tránsito de las placas. Tener a un integrante para la recepción de la placa deslizada para evitar roturas.

Evitar que las placas giren al deslizarse sobre la pendiente. Evitar que las placas tiendan a girar durante el deslizamiento.