Inf 8 Analisis de Viscosidad

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA IFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA SECCION: CUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECANICAINFORME N8

ANALISIS DE VISCOSIDAD

PROFESOR : ING. TOLEDO PAREDES, MANUEL

ALUMNOS : CUBA CARDENAS MILTON20070096A

HUISA AREVALO MIKY20070155H

CARRERA CAMPOS ALDO20070135H

ORE ALVAREZ YOMAR DAHIR20070130E

TINTAYO CARRERA ARNALDO20050150K

SECCION: C

2010

RESUMEN TECNICOLa viscosidad es una medida de la friccin interna del fluido, esto es, la resistencia a la deformacin. El mecanismo de la viscosidad en gases se entiende razonablemente bien, pero la teora se ha desarrollado muy poco para los lquidos. Podemos obtener mayor informacin acerca de la naturaleza fsica del flujo viscoso analizando este mecanismo brevemente. La viscosidad de un fluido newtoniano est determinada por el estado del material. De tal modo m = m (T, p). La temperatura es la variable ms importante por lo que la consideraremos primero. Se dispone de excelentes ecuaciones empricas para la viscosidad como una funcin de la temperatura.La prctica de viscosidad es importante en el sentido industrial debido a que esta se fundamenta mucho en leyes fsicas y qumicas que nos permite entender porque tal compuesto es ms espeso que otro, o porque un compuesto es utilizado como lubricante, etc. El saber cuan viscoso es una solucin nos permite saber por ejemplo su peso molecular, es decir podemos determinar el peso molecular de una solucin desconocida gracias al mtodo de viscosidad. El poder estudiar la viscosidad de una sustancia nos ayuda a concluir cuanto vara con respecto a la temperatura, si es ms viscoso o menos viscoso, etc.El conocimiento de la viscosidad de un lquido nos ayuda en el rea de mecnica de fluidos ya que podemos saber que tipo de lquido es importante y porque usarlo en tal mquina para que esta funcione en ptimas condiciones. O porque usar tal lubricante para carro a tal temperatura y porque no usar otro. O tal vez en las bebidas como las cervezas, ya que la viscosidad influye mucho en el gusto de la persona, etc.En fin el conocimiento de la viscosidad trae consigo muchas conclusiones que pueden llevar al xito de una empresa.ANALISIS DE VISCOSIDAD1. Objetivos Familiarizar al estudiante con los instrumentos de medicin de viscosidad para futuras investigaciones. Recolectar los datos del fluido con la ayuda del viscosmetro Redwood.2. Fundamento TericoMedicin de ViscosidadLa viscosidad es la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximacin bastante buena para ciertas aplicaciones.Unidades de ViscosidadLa unidad fsica de viscosidad en el Sistema Internacional de Unidades es el pascal-segundo (Pas), que corresponde exactamente a 1 Ns/m 1 kg/(ms). En Francia se ha intentado establecer poiseuille (Pl) como nombre para el Pas, sin xito internacional. Debe prestarse atencin en no confundir el poiseuille con el poise, llamado as por la misma persona.La unidad cgs para la viscosidad dinmica es el poise (p), cuyo nombre homenajea a Jean Louis Marie Poiseuille. Se suele usar ms su submltiplo el centipoise (cP). El centipoise es ms usado debido a que el agua tiene una viscosidad de 1,0020 cP a 20 C1 poise = 100 centipoise = 1 g/ (cms) = 0.1 Pas.1 centipoise = 1 mPas.

Viscosidad RelativaLa viscosidad relativa es la viscosidad con respecto a la viscosidad del agua. Te d entonces la relacin entre la viscosidad de lo que ests midiendo y la del aguaViscosidad relativa= Visc. Absoluta/ Visc. Agua a 20c.Viscosidad segn el Mtodo de MedicinLos equipos existentes ms comunes para determinarla viscosidad cinematica son: Viscosmetro de SayboltLa facilidad con que un fluido fluye a travs de un orificio de dimetro pequeo es una indicacin de su viscosidad. ste es el principio sobre el cual est basado el viscosmetro de Saybolt. La muestra de fluido se coloca en un aparato parecido al que se muestra en la figura.

Despus de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar 60 mL del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos Universales Saybolt (SSU o. en ocasiones, SUS).Puesto que la medicin no est basada en la definicin fundamental de viscosidad, los resultados son solamente relativos. Sin embargo, sirven para comparar las viscosidades de diferentes fluidos.La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere un equipo relativamente simple. Se puede hacer una conversin aproximada de SSU a viscosidad cinemtica. En las figuras siguientes se muestran el viscosmetro de Saybolt disponible comercialmente y la botella de 60 mL que se utiliza para colectar la muestra. El uso del viscosmetro de Saybolt fue cubierto anteriormente por la norma ASTM D88. Sin embargo, dicha norma ya no es apoyada por la ASTM. Se le da preferencia ahora al uso de los viscosmetros capilares de vidrio descritos en las normas ASTM D445 D446 que son los mtodos estndar de prueba para viscosidad cinemtica de lquidos transparentes y opacos, y las especificaciones estndar e instrucciones de operacin para viscosmetros cinemticas capilares de vidrio, respectivamente.

Viscosmetro Redwood Viscosmetro estndar Britnico. El tiempo en segundos que requieren 50 ml de aceite para fluir en un viscosmetro Redwood a una temperatura especfica. (Mtodo IP 70).

Viscosmetro Engler

La viscosidad Engler se expresa en segundos Engler, tiempo de flujo de 200 cm3 de lquido.El grado Engler de viscosidad es la relacin entre los tiempos de flujo de 200 cm3 de lquido a una temperatura indicada y del mismo volumen de agua destilada a 20C (48.51s)Conversin grado Engler a viscosidad cinemtica

3. Instrumentos

EquipoViscosimetro Redwood

MarcaStandHode - Setd

Rango-----

Aproximacin----

EquipoProbeta

MarcaFortuna

Rango0 50 ml

Aproximacin 0.5ml

EquipoTermometros de bulbo

Marca----

Rango0 150

Aproximacin1 C

MaterialLubricante

MarcaAceite Shell Helix (SAE 15)

Rango-----

Aproximacin----

EquipoPotenciometro

Marca-----

Rango----

Aproximacin----

EquipoCronometro Digital

MarcaCasio

Rango10 horas

Aproximacin0.01 seg

4. Procedimiento Limpiar el viscosmetro Redwood, y dems instrumentos a utilizar En el viscosmetro, aadir agua hasta el nivel indicado en el viscosmetro Aadir el aceite al cual se va realiza el anlisis, hasta la marca de la aguja que se indica en el viscosmetro. Tapar el viscosmetro y colocar los termmetros en sus lugares correspondientes.

Regular el potencimetro y agitar el agua para mantener una temperatura constante en ambos termmetros, a la temperatura deseada para la medicin.

Una vez obtenida la temperatura constante, tomar el tiempo que demora el fluido en llenar la probeta de 50ml.

Repetir lo ultimo para las temperaturas 98.8C y 37.7 C.5. Clculos y ResultadosDatos:Viscosmetro Redwood (ACEITE)Vol=50 mlTiempo(seg)Temperatura(C)

87.0998.8

754.937.7

Aplicando la formula:

(cm2/s o Stokes)= viscosidad cinemtica (Stokes)Constantes: A =0.0026 B =1.72Tiempo(seg)Temperatura(C)Viscosidad cinemtica(cSt)

87.0998.820.668

754.937.7196.046

6. Conclusiones La viscosidad cinemtica de un aceite lubricante es una funcin del tiempo: A mayor temperatura, disminuye la viscosidad y a menor temperatura, aumenta la viscosidad. Los aceites Shell Helix son lubricantes para dar proteccin extra contra el desgaste combinado con una limpieza del motor con alto recorrido. Del ensayo se concluye que el aceite corresponde a Shell Helix SAE20W507. Recomendaciones Para facilitar el equilibrio trmico calentar el viscosmetro en 5 grados por encima de cada valor pedido y enfriar agregndole un poco de agua fra hasta que su temperatura sea la misma a la del aceite.8. Bibliografa Seymour Doolittle, Jesse - Laboratorio del Ingeniero Mecnico. Editorial Hispano Americana, Buenos Aires, 1971. Manual de Laboratorio de Ingeniera Mecnica. TOMO I, Profesores de Dpto. de Energa FIM.