2. Laboratorio DE Quimica Industrial Viscosidad EN Soluciones PDF

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LABORATORIO DE QUIMICA INDUSTRIAL VISCOSIDAD EN SOLUCIONES

Presentado por:

Diego Alejandro Urbina Molina

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERUFPS TECNOLOGIA EN PROCESOS INDUSTRIALES1980984

CUCUTA, NORTE DE SANTANDER 2021

LABORATORIO DE QUIMICA INDUSTRIAL VISCOSIDAD EN SOLUCIONES

Presentado por:

Diego Alejandro Urbina Molina

Presentado a: Carlos Alberto Ararat Bermúdez

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER-UFPS TECNOLOGIA EN PROCESOS INDUSTRIALES1980984

CUCUTA, NORTE DE SANTANDER 2021

INTRODUCCIÓN La viscosidad es la oposición que presentan los fluidos a fluir. Los fluidos reales se caracterizan por poseer una resistencia a fluir llamada viscosidad. Eso significa que en la práctica para mantener la velocidad en un líquido es necesario aplicar una fuerza o presión, y si dicha fuerza cesa el movimiento del fluido cesa eventualmente tras un tiempo finito. La viscosidad de un líquido crece al aumentar el número de moles y disminuye al crecer la temperatura. La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido cuando existe una diferencia de presión. Cuando un líquido o un gas fluyen se supone la existencia de una capa estacionaria, de líquido o gas, adherida sobre la superficie del material a través del cual se presenta el flujo. La segunda capa roza con la adherida superficialmente y esta segunda con una tercera y así sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la oposición al flujo o sea el responsable de la viscosidad. La viscosidad de un fluido se determina por medio de un viscosímetro entre los cuales el más utilizado es el de Ostwald, este se utiliza para determinar viscosidad relativa. Este procedimiento consiste en medir el tiempo que tarda en descender cada liquido una distancia por un tubo capilar pequeño de cristal a causa de una diferencia de presión desconocida. Análogamente a las densidades, se mide el tiempo para el agua, cuya viscosidad es conocida (varia según la temperatura medida), con lo que a partir de la viscosidad relativa se puede obtener la viscosidad de cada liquido  Las fuerzas de cohesión entre las moléculas  La rapidez de transferencia de cantidad de movimiento molecular Por lo tanto, es directamente dependiente de la densidad de la sustancia. Cuando aumenta la temperatura de un líquido, aumenta la energía cinética de sus moléculas y, por tanto, las fuerzas de cohesión disminuyen en magnitud. Esto hace que disminuya la viscosidad. Por lo que Cuanto mayores son las fuerzas intermoleculares de un líquido, sus moléculas tienen mayor dificultad de desplazarse entre sí, por lo tanto, la sustancia es más viscosa. También los líquidos que están formados por moléculas largas y flexibles que pueden doblarse y enredarse entre sí, son más viscosos.

LEY DE STOKES Sobre todo, cuerpo que se mueve en un fluido viscoso actúa una fuerza resistente que se opone al movimiento. fr =6 πnrv

Donde η es el coeficiente de viscosidad del fluido, o viscosidad

absoluta, r el radio de la esfera y v la velocidad de la misma con respecto al fluido.

2 2 r g( pp −pf ) Vs= n 9

Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido. Vs es la velocidad de caída de las partículas g es la aceleración de la gravedad ρ. p es la densidad de las partículas ρf es la densidad del fluido η es la viscosidad del fluido La unidad de viscosidad absoluta es el Poise (0.1 Pa. s), pero es más utilizado el centipoise (cP). 1 cP = 10^-2P. La unidad de viscosidad cinemática es el stoke (m^2.s)

OBJETIVOS  Determinar la viscosidad de diversos líquidos utilizando el método de Stoke.  Relacionar algunas propiedades de las soluciones con la viscosidad.  Analizar el efecto de la viscosidad y la densidad en la dinámica de soluciones.  Familiarizarse con el concepto de viscosidad, conocer un modo de determinarla y estudiar las propiedades viscosas

CONCLUSIONES  que la viscosidad es una propiedad física de la materia, que es la resistencia de fluir  que los líquidos con viscosidad bajas fluyen fácilmente y cuando la viscosidad es elevada el líquido no fluye con mucha facilidad  el objetivo ha sido demostrado  las viscosidades de los líquidos se pueden calcular a partir de las densidades que se calculan para cada temperatura

PRE-LABORATORIO 1. ¿Qué es viscosidad? RTA: es una propiedad física característica de todos los fluidos, la cual emerge de las colisiones entre las partículas del fluido que se mueven a diferentes velocidades, provocando una resistencia a su movimiento según la Teoría cinética. Cuando un fluido se mueve forzado por un tubo liso, las partículas que componen el fluido se mueven más rápido cerca del eje longitudinal del tubo, y más lentas cerca de las paredes. Por lo tanto, es necesario que existan unos tensores cortantes para sobrepasar la resistencia debida a la

fricción entre las capas del líquido y la condición de no deslizamiento en el borde de la superficie, y que el fluido se siga

moviendo por el tubo de rugosidad mínima. En caso contrario, no existiría el movimiento.

2. ¿Qué enuncia la ley de Stokes? RTA: se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.

3. ¿Qué es la fuerza de arrastre? RTA: es cuando un objeto se mueve a través de un fluido (aire, agua,…) el mismo ejerce una fuerza de resistencia (conocida como fuerza de arrastre) que tiende a reducir su velocidad. La fuerza de arrastre depende de propiedades del fluido y del tamaño, forma y velocidad del objeto relativa al fluido. De acuerdo a si el objeto se desplaza a alta o baja velocidad, dicha fuerza puede ser lineal o cuadrática en v 4. ¿Cómo se determina la velocidad de un cuerpo que presenta un movimiento uniforme? RTA: Para este tipo de movimiento, la distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante 5. ¿Qué es y cómo se calcula la velocidad límite de una esfera que cae dentro de un fluido viscoso? RTA: es la velocidad máxima que alcanza un cuerpo moviéndose en el seno de un fluido infinito bajo la acción de una fuerza constante. Un ejemplo es el caso de la velocidad límite alcanzada por un paracaidista en caída libre que cae desde suficiente altura. La diferencia con caída libre es que en este caso existe una fuerza de rozamiento del fluido proporcional a la velocidad del cuerpo, con lo cual llegará un punto límite de velocidad en donde el empuje junto con la fuerza de rozamiento se iguale a la fuerza peso del propio cuerpo. La velocidad límite, se alcanza cuando la aceleración sea cero, es decir, cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre la esfera es cero El valor de dicha velocidad se obtiene dividiendo el desplazamiento x entre el tiempo en el que tarda el móvil en desplazarse t Vi=

x t...