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Description

.

LEY DE STOKES

RESUMEN En una práctica de laboratorio en la cual el principio utilizado fue el de la ley de Stokes, se busca el enten ala buotirlaizleasr , dciocmhao loesy ,p droef efsoiromnal es e ignuterag rya l esfe qcutiev ad epsaeram ta pueda ser utilizada en cada una de nuestras vidas

PALABRAS CLAVE: Ley de Stokes, Viscosidad.

1 INTRODUCCIÓN Se busca obtener la viscosidad de tres fluidos, utilizando directamente el principio o ley de Stokes, todo esto sin necesidad de tener elementos especializados como lo son un viscosímetro.

2 MARCO TEÓRICO LEY DE STOKES: La Ley de Stokes 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. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. ¿Qué es un fluido? ¿Qué es viscosidad? La ley de Stokes es el principio usado en los viscosímetros de bola en caída libre, en los cuales el fluido está estacionario en un tubo vertical de vidrio y una esfera, de tamaño y densidad conocidos, desciende a través del líquido. Si la bola ha sido seleccionada correctamente alcanzará la velocidad terminal, la cual puede ser medida por el tiempo que pasa entre dos marcas de un otupbaoc .o As .veces se usan sensores electrónicos para fluidos Conociendo las densidades de la esfera, el líquido y la velocidad de caída se puede calcular la viscosidad a partir de la fórmula de la ley de Stokes. Para mejorar la precisión del experimento se utilizan varias bolas. La técnica es usada en la industria para verificar la

Diseño de sedimentadores (de manera id Diseño de desaladoras de petróleo crudo el agua con sal que tiene emulsionada) En estudio de aerosoles. En muchos tipos de caracterización de m catalizadores sólidos, polímeros, etc. Sin embargo, la utilidad de esta ley es m que sólo se puede aplicar a números de respecto al diámetro de la esfer aproximadamente de 0,1. En la atmós teoría puede ser usada para explicar p de agua (o los cristales de hielo) pued suspendidos en el aire (como nube consiguen un tamaño crítico para empez lluvia (o granizo o nieve). Usos similares pueden ser usados para estudiar e asentamiento de partículas finas en agua La ley de Stokes puede escribirse como radio de la esfera, v su velocidad y η la fluido. Fluido se le denomina a cualqu sustancias donde existe entre sus m fuerza de atracción, cambiando su ocasiona que la posición que toman sus moléculas v fuerza aplicada sobre ellos, pues just (Ver Referencia N° 1)

3 MONTAJE EXPERIMENT

. Tabla 1. Relación del tiempo con respect agua.

Masa

1.

Tiempo TiempoTiempoTie 2. 3.

220 g 2.13 s

2.90 s

2.99 s

2.

240 g 0.78 s 250 g 0.59 s

0.77 s

0.83 s

0.

0.56 s

0.58 s

0.

Tabla 2 .Relación del tiempo con respect mezcla de agua, jabón para el cabel

Masa

Figura 1. Montaje para aplicación ley de Stokes. Por medio de este sistema experimental que utilizamos podemos encontrar la viscosidad de fluidos a temperatura ambiente, y que tengan claridad suficiente para lograr ver el trayecto de la esfera dentro de la probeta, además que su valor de viscosidad no sea tan alto hasta el punto de impedirnos el movimiento de la esfera. El procedimiento que utilizamos en nuestra práctica fue el siguiente: Llenamos la probeta con tres fluidos distintos, como lo fueron agua, mezcla entre agua, jabón para el cabello y azúcar, y por ultimo mezcla entre agua y aceite de cocina. Luego procedimos a introducir la esfera en cada uno de los fluidos, realizando pruebas de acuerdo al contrapeso que nos permitía el movimiento de la esfera, comenzando con pesos entre 100g y 200g, los cuales se presentaban inertes ante nuestro experimento ya que no generaban el movimiento de nuestra esfera en ninguno dvael onrueess tdroes 2 tr2e0sg fluyi do2s5 ,0 gco, nl toinsu acnudaole cso ns i pegseanse reanbtaren movimiento de la esfera dentro de los fluidos y ya nos permitían realizar las mediciones de tiempo que tarda la esfera en recorrer una distancia de 20.5 cm.

4 ANÁLISIS Y RESULTADOS L

i

i

bl

d l

l

l

l d

1.

Tiempo TiempoTiempoTie 2. 3.

220 g 1.39 s

2.29 s

2.45 s

1.

240 g 0.77 s 250 g 0.66 s

0.81 s

0.91 s

0.

0.58 s

0.60 s

0.

Tabla 3. Relación del tiempo con respect mezcla de agua y aceite.

Masa 220 g 240 g 250 g

Tiempo TiempoTiempoT 1.1. s 93 0.86 s 0.81 s

3.125. s 3.235. s 2 0.87 s0.95 s0.92 s 0.77 s0.74 s0.73 s

Tabla 4. Relación del promedio total d respecto al fluido en el cual se realiza

Fluido Promedio Agua 1 Mezcla de agua, jabón para el cabello y azúcar. Mezcla de agua y aceite de cocina. 1 1

A continuación vamos a encontrar el valor de la viscosidad y fuerza de empuje de cada uno de los fluidos para esto tendremos en cuenta la ecuación uno y dos.

 ( )

        (2)





.

Datos para solucionar las Ec. (1) y la Ec. (2):

    Radio de la esfera medida obtenida en el laboratorio por medio del instrumento de medida (Pie de rey).

     El volumen de la esfera tiene un valor de incertidumbre de 5.147 x 10-5 m 3.

   

El volumen de la probeta, obtenida por la fórmula para hallar el volumen de un cilindro.

      

nuestros tiempos, entre el promedio total tiempos.

   

Viscosidad de la mezcla, este valor se ob la Ec. (1) con los datos pertinentes en la

   

Fuerza de empuje en la mezcla, este valo aplicar la Ec. (2) con los datos pertinente

Datos respecto a la mezcla entre agu cocina:

   

Densidad de la mezcla se obtiene por me

La densidad del objeto en este caso la esfera, lo obtenemos por medio de la división entre masa (valor tomado con una pesa en el laboratorio) y el volumen del

división de la masa de la mezcla entre el recipiente que lo contiene en este caso la

mismo.

     

Datos respecto al agua:



   

 Densidad del ag conocido.

ua valor ya



Densidad de la mezcla se obtiene por me división de la masa de la mezcla entre el recipiente que lo contiene en este caso la



   

  

división de la masa de la mezcla entre el recipiente que lo contiene en este caso la

Velocidad este valor es obtenido por medio de la división de la altura en este caso la distancia en la cual tomamos nuestros tiempos, entre el promedio total de nuestros tiempos.

Velocidad este valor es obtenido por med de la altura en este caso la distancia en la

     

Viscosidad del agua, este valor se obtiene de aplicar la Ec. (1) con los datos pertinentes a el agua.

   

Fuerza de empuje en el agua, este valor se obtiene al aplicar la Ec. (2) con los datos pertinentes a el agua.

Dcaabtoe sll or e ys apze úcctoa r a: la mezcla entre

   

Velocidad este valor es obtenido por medio de la división de la altura en este caso la distancia en la cual tomamos nuestros tiempos, entre el promedio total de nuestros tiempos.

5 CONCLUSIONES

     Viscosidad de la mezcla, este valor se obtiene de aplicar la Ec. (1) con los datos pertinentes en la mezcla.

es bastante en el casomecánico de los aceit cuenta que útil un ingeniero se maquinaria allí podrá estudiar su grado teniéndolo directamente en cuenta para de sus motores y más durabilidad en su p

Fuerza de empuje en la mezcla, este valor se obtiene al aplicar la Ec. (2) con los datos pertinentes en la mezcla.

6 REFERENCIAS

   

La ley de Stokes nos permite estudiar flu

[1] http://prezi.com/iwo_1vi0sxoi/ley-de-stoke...