Informe sobre propiedades de fluidos

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)[pic 8][pic 9]

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Como experimentación se realizará la caída de esferas dentro de los fluidos para poder determinar su viscosidad, para lo cual es importante el uso de la ecuación (4) la cual mantiene una dirección positiva en dirección hacia abajo y por la cual se puede observar tres fuerzas de las cuales dos son producidas por la interacción de la esfera con el fluido, estas son la fuerza de empuje y la fuerza de fricción por viscosidad .[pic 12][pic 13]

Se puede realizar ciertas modificaciones a la ecuación del peso, obteniendo una expresión de la siguiente manera:

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Además, se puede expresar a la fuerza de empuje como:

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Se puede expresar a la fuerza de fricción por viscosidad como:

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Si se juntan las ecuaciones 5, 6 y 7 se podrá obtener una ecuación más simplificada que facilite el cálculo del coeficiente de viscosidad:

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Ordenando la ecuación:

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Por medio de la experimentación se sabe que las esferas se lanzarán a una determinada altura la cual será constante para toda la práctica observando el tiempo que recorre dicha distancia de esta manera se puede expresar la siguiente ecuación de velocidad como:

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Manteniendo la misma distancia de medición se tiene lo siguiente:

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Por medio de la velocidad promedio de la esfera se puede llegar a relacionar a la viscosidad con la densidad dando la siguiente ecuación:

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Una vez determinadas las ecuaciones es posible encontrar valores que permitan conocer cómo opera la viscosidad dentro de un fluido además de sus densidades y gravedades específicas.

Equipos, Instrumentación y Procedimiento

Al momento de realizar la experimentación fue necesario el uso del banco de pruebas HYDROSTATIC BENCH F9092, activo fijo con código 144996.

Instrumento

Rango

Resolución

Incertidumbre

Probeta

0-220 [cm]

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Hidrómetro Universal

0-160[mm]

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Termómetro

-40--+200[mm]

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Cronómetro

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Barómetro de mercurio

590-790 [mmHg]

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Tabla 0.1

Materiales

Gravedad Específica

Agua

1,01

Alcohol

0,89

SAE-40

0,88

EP-90

0,89

Tabla 0.2

Esferas metálicas

Diámetro (mm)

Pequeña

1,59

Mediana

2,38

Grande

3.175

Tabla 0.3

El experimento se dividió en tres partes, donde cada una tenía como propósito la demostración de una propiedad de los fluidos.

Parte A.

Para empezar la práctica es necesario revisar que todos los implementos se encuentren debidamente calibrados y además que funcionen correctamente para evitar la mayor cantidad de errores en las mediciones. Usando el principio de flotabilidad de los cuerpos, se tomó un hidrómetro y se lo llenó lo suficiente con el fluido a medir.

Para el primer caso se usó agua dentro del hidrómetro para que flote dentro de una probeta llenada con el mismo líquido, se recomienda evitar que el hidrómetro se acerque a las paredes de la probeta, posteriormente se introdujo la punta termopar del termómetro digital dentro del fluido y se esperó a que la lectura deje de variar para tomar el valor.

De la misma manera se realizó la parte A con los otros dos fluidos restantes que para esta práctica fueron (SAE 40 Y EP 90), se deben llenar los hidrómetros con la suficiente cantidad para que floten dentro de la probeta evitando que se acerque a las paredes de la misma, y tomar lectura de gravedad específica después que normalice la variación.

Como observación se corrigieron los datos de temperatura