Informe - Viscosidad de Fluidos Newtonianos y No Newtonianos
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FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICA PROFECIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
UNIVERCIDAD NACIONA DE
CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela académico Profesional de Ingeniería Civil
ENSAYO DE LABORATORIO: VISCOSIDAD DE FLUIDOS NEWTONIANOS
Y NO NEWTONIANOS
INFORME: No 1
CICLO: V
ALUMNOS:
AYAY ISPILCO RICARDO
BUSTAMANTE CHÁVEZ YOVER IVAN
GUEVARA TAMAY GUSTAVA
MADINA HERRERA LEINER
MEDINA RAFAEL JAIME
Cajamarca, 30 de enero del 2018
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ÍNDICE
1. Portada Pag 1
2. Índice Pag 2
3. Objetivos Pag 3
Principal
secundarios
4. Metodología y procedimiento Pag 4
5. Marco teórico Pag 5
6. Práctica laboratorio Pag 8
7. Resultados Pag 13
8. Discusiones de resultados Pag 13
9. Conclusiones y recomendaciones Pag 14
10. Bibliografía Pag 15
11. Anexos Pag 16
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OBJETIVOS
GENRAL:
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METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO
Método del viscosímetro con miel
Materiales:
Miel de caña
Viscosímetro
Cronometro
Wincha
Procedimiento:
1. Se pasa la miel por el tubo del viscosímetro.
Yeso
Recipiente de vidrio
Agua
Cronómetro
Wincha
Procedimiento:
1. Se mezcla el yeso con agua hasta obtener una pasta.
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MARCO TEÓRICO
Definición de fluido:
Los fluidos son sustancias capaces de fluir y que se adaptan a la forma de los recipientes
que los contienen. Cuando están en equilibrio, los fluidos no pueden soportar fuerzas
tangenciales o cortantes. Todos los fluidos son comprensibles en cierto grado y ofrecen
poca resistencia al cambio de forma.
Fluidos newtonianos y no newtonianos:
El hecho de que en cada punto de un fluido en movimiento exista un esfuerzo cortante
y un gradiente de velocidad, sugiere que estas magnitudes pueden relacionarse.
La Reología es la rama de la ciencia que estudia esta dependencia.
Fluido newtoniano, la viscosidad es independiente del gradiente de velocidad, y puede
depender sólo de la temperatura y quizá de la presión. Para estos fluidos la viscosidad
dinámica es función exclusivamente de la condición del fluido. La magnitud del gradiente
de velocidad no influye sobre la magnitud de la viscosidad dinámica. Los fluidos
newtonianos son la clase más grande de fluidos con importancia ingenieril. Los gases y
líquidos de bajo peso molecular generalmente son fluidos newtonianos.
Así, se denominan fluidos newtonianos a aquellos en los que la viscosidad es inherente
a la naturaleza fisicoquímica de los mismos, y por tanto independiente del esfuerzo
cortante aplicado. De esta forma, la viscosidad es una constante en la ley de Newton de
la viscosidad. La viscosidad de los fluidos newtonianos variará en función de su presión
y temperatura, siendo sus unidades en el SI de Pa·s, aunque es frecuente utilizar la
unidad del sistema CGS, el poise. Son newtonianos la mayoría de los líquidos con
estructura química simple y la totalidad de los gases.
El fluido no newtoniano es aquel donde la viscosidad varía con el gradiente de
velocidad. La viscosidad el fluido no newtoniano depende de la magnitud del gradiente
del fluido y de la condición del fluido. Para los fluidos no newtonianos, la viscosidad se
conoce generalmente como viscosidad aparente para enfatizar la distinción con el
comportamiento newtoniano.
Son fluidos no-newtonianos aquellos que no cumplen la Ley de Newton de la viscosidad.
Así la viscosidad de un fluido no-newtoniano no existe como tal, ya que esta depende
del valor que tenga el esfuerzo cortante y por tanto no es una constante.
Fluidos no newtonianos dependientes del tiempo:
Existen otro tipo de fluidos que son más complejos que los vistos y cuya viscosidad
aparente depende no solo de la velocidad de deformación, sino también del tiempo
durante el cual actúa la tensión tangencial τ. Se los clasifica en dos grupos principales:
• Fluidos tixotrópicos
• Fluidos reopécticos.
Fluidos reopécticos
Los fluidos reopécticos se comportan en forma parecida a los tixotrópicos, pero en ellos
la variable η tiene un incremento con la velocidad de deformación similarmente a la de
un fluido delatante en su fase inicial de deformación hasta alcanzar un valor límite donde
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τ comienza a disminuir con γ . En la Fig. se puede ver la curva τ = f (γ) típica de un fluido
reopéctico. Un ejemplo de fluido reopéctico es el espesamiento de la clara de huevo por
efecto de la agitación, aunque quizá la clara de huevo no es un verdadero fluido
reopéctico. Otras sustancias tienen propiedades reopécticas inicialmente, pero la
pierden para altas tensiones tangenciales, volviéndose tixotrópicos.
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Esto indica que la velocidad con que se desplaza la placa superior es proporcional a la
fuerza aplicada, y fue un principio descubierto por Newton.
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ENSAO EN EL LABORATORIO
Materiales
o Una mesa.
o Viscosímetro.
o Cinta métrica.
o Wincha.
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Procedimiento
o Limpiamos la mesa.
Hallando el ángulo ɤ:
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TABLA N°2: COMPONENTE DE LA FUERZA TANGENCIAL AL MOVIMIENTO
ANGULO FUERZA
TANGENCIAL(N)=W*COS(90- ɤ)
41.8103° 1.86387
AREA DE CONTACTO:
𝐴 = 𝜋(𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜) ∗ 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑑𝑜𝑟 = 𝜋(0.022)(0.105) = 7.26𝑥10−3 𝑚2
ESPESOR:
𝑒 = 0.0005𝑚
MIEL DE CAÑA:
Para ɤ = 41.8103°
1.86387𝑁 ∗ 0.0005𝑚
𝜇=
7.26𝑥10−3 𝑚2 ∗ 0.002394m/s
𝜇 = 53.6198 Pa*s
RESULTADOS
Tabla N°: Viscosidad de los fluidos
FLUIDO VISCOCIDAD
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B) VISCOSIMETRO DE UN FLUIDO NO NEWTONIANO (PASTA DE
YESO)
METODOLOGÍA
Materiales
o Dos carpetas.
o 7kg de yeso.
o Agua.
o Cinta métrica.
o Wincha.
o Un balde.
Procedimiento
1min.
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Hallando las viscosidades de acuerdo al tiempo y distancia recorrida
𝐹∗𝑒
𝜇=
𝑑∗𝑡∗𝐴
Donde:
F es fuerza, e espesor del fluido, d distancia, t tiempo y A área
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RESULTADOS
RESULTADOS
TIPO DE FLUIDO VISCOSIDAD(μ) TIEMPO
53.6198 Pa*s
MIEL DE CAÑA DE AZÚCAR
0.520585 Pa*s 1.16
PASTA DE YESO 0.231371 Pa*s 2.61
0.267740 Pa*s 18.32
DISCUSIONES DE RESULTADOS
Se pudo observar que el tubo del viscosímetro se deslizaba con facilidad al estar
viscosidad de la pasta del yeso aumentaba a medida que iba pasando los minutos
después de realizada la mezcla, se debe a que el yeso reacciona con el agua, así la
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES.
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BIBLIOGRAFÍA
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ANEXOS
PANEL FOTOGRAFICO
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HOJA TENICA DEL YESO
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