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Informe Practica 1

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MEDICION DE DENSIDAD Y VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS

OBJETIVO:

Medir la densidad y la viscosidad de fluidos de uso domestico

INTRODUCCION:

En el presente informe trataremos sobre medición de densidad y viscosidad. La


medición de la densidad es un parámetro de calidad importante tanto de las
materias primas como de los productos acabados, la densidad nos describe cuán
compactada está una substancia. Existen varias técnicas que permiten una
determinación exacta y otras aproximadas para medir la densidad de diferentes
líquidos.
La historia de Arquímedes se menciona como ejemplo del descubrimiento del
concepto de densidad, según algunas fuentes, Arquímedes descubrió la densidad
al intentar determinar si una corona estaba hecha de oro puro o chapada en oro.
Comparó el volumen de agua desplazado por la corona con el volumen de agua
desplazado por el oro puro que pesaba lo mismo que la corona. Descubrió que la
corona era de plata, ya que el oro es más denso que la plata.
La densidad es importante para determinar la flotabilidad de un sólido en un
líquido, siendo que los sólidos con densidad más baja flotarán, mientras que
aquellos con densidad más alta se hundirán. También se utiliza en medicina para
detectar problemas relacionados con la excreción de substancias y para averiguar
la cantidad de grasa en el cuerpo.
- Relación entre densidad y viscosidad: La densidad y la viscosidad están
relacionadas entre sí, ya que ambos parámetros describen las propiedades físicas
de los líquidos. Por ejemplo, los líquidos más densos suelen ser más viscosos,
mientras que los líquidos menos densos suelen ser menos viscosos. Sin embargo,
hay excepciones a esta regla, y es importante considerar ambos parámetros al
evaluar un líquido.
La medición de la densidad y viscosidad es importante en varias industrias para
garantizar la calidad del producto final. En la industria alimentaria se mide la
densidad y viscosidad de los productos lácteos para evitar problemas como el
desprendimiento del suero. En la industria petrolera, se mide la densidad y
viscosidad del petróleo para determinar su calidad y valor comercial. Las técnicas
comunes para medir la densidad incluyen el picnómetro, el hidrómetro y el
densímetro. Para medir la viscosidad, se utilizan técnicas como el viscosímetro de
tubo capilar, el viscosímetro de rotación y el viscosímetro de esfuerzo cortante
Definiciones Generales:

1) Densidad: La densidad es la cantidad de masa presente por cada unidad de


volumen de una sustancia.

Por lo tanto, usando la letra griega p (rho) para identificar la densidad, es posible
escribir:
P = m/v

Masa: Masa es aquella propiedad del cuerpo de un fluido que representa una
medida de la inercia o de la resistencia del fluido ante un cambio en su
movimiento. También es una medida de la cantidad de fluido.

Volumen: Según el profesor de matemáticas Henri Poincaré, "el volumen es la


medida de la cantidad de espacio ocupado por un cuerpo". Es decir, el volumen es
la medida de la capacidad de un cuerpo en términos de tres dimensiones.

Temperatura: En la física, la temperatura se define como "la cantidad de calor


contenido por un cuerpo", según la definición de Ludwig Boltzmann. Esto significa
que la temperatura mide la energía interna de un cuerpo, o sea, la energía del
movimiento y la vibración de los átomos y moléculas que lo componen.

Gravedad Específica: La gravedad específica se puede definir de dos maneras


distintas:

a. La gravedad específica
a es la relación de la densidad de una sustancia sobre la densidad del agua a 4
°C.

b. La gravedad específica a es la relación del peso específico de una sustancia


sobre el peso específico del agua a 4 °C.

Viscosidad: Viscosidad es la fricción interna de un fluido, causada por la atracción


molecular, que lo hace resistir la tendencia a fluir.
Aparatos de Medición:
Los aparatos de medición son herramientas que se utilizan para medir diferentes
magnitudes físicas, como la longitud, la temperatura, la presión, la velocidad,
viscosidad, densidad, entre otras.

Balanza de Lodo: Permite conocer, además de la densidad en lbs/pie3 y lbs/gal, la


gravedad específica y el gradiente de presión por cada mil pies.

Viscosímetro: Son aparatos que se usan para medir la viscosidad de un fluido. Los
viscosímetros se utilizan comúnmente en la industria para controlar la calidad de
los productos y en la investigación científica para estudiar las propiedades de los
fluidos.

Incertidumbre en la Medición: Sea M una medida experimental

M = m ± Δm (unidad)

M: La lectura del aparato


Δm: Su incertidumbre

El valor de la incertidumbre estará dado por la apreciación del aparato:

Apreciación = (Medida mayor - Medida menor)/N° de divisiones.

MATERIALES:

250ml de aceite comestible

EQUIPOS

Balanza de Lodo

Viscosímetro MODELO Fann 35a


Resultados:

Se realizaron mediciones con 2 temperaturas diferentes, la primera prueba de


medición de densidad y viscosidad fue con el aceite a temperatura ambiente que,
en ese momento estaba a 31ºC, la medición en la balanza de lodo fue: 57,5
lb/pie3 ± 0,1 lb/pie3. Por otro lado el viscosímetro rotacional arrojo 39,53 cp.

La segunda prueba se realizó con él a 49ºC, se calentó el fluido por medio de una
plancha calefactora. El viscosímetro fue calibrado a 120 rpm y arrojo 28,14 cp
aproximadamente.

El fluido es de tipo Newtoniano, por ende, la viscosidad depende linealmente de la


temperatura, así que, por medio de una interpolación se puede realizar un
diagrama de comportamiento. La condición es que el volumen de aceite debe ser
constante durante todas las mediciones.

Calculo de puntos intermedios de las mediciones de densidad:

El cálculo se realizó utilizando la ecuación punto-pendiente, los extremos de la


recta son las mediciones de densidad realizadas en el laboratorio en función de la
temperatura.

( )
lb lb
57,5 3
−56,5 3
pie pie lb
ρ= . ( T −31ºC ) +57,5
31ºC−49 ºC pie
3

31 57,5 ± 0,1
34 57,33 ± 0,1
37 57,16 ± 0,1
40 57 ± 0,1
43 56,83 ± 0,1
46 56,67 ± 0,1
49 56,5 ± 0,1
Diagrama T vs Densidad
57.6
57.4
57.2
57
56.8
56.6
56.4
56.2
56
31 34 37 40 43 46 49

Calculo de puntos intermedios de mediciones de viscosidad:

El cálculo se realizó utilizando la ecuación punto-pendiente, los extremos de la


recta son las mediciones de viscocidad realizadas en el laboratorio en función de
la temperatura.

µ= ( 39,5331ºC−49ºC
cp−28,14 cp
) . ( T −31 )+ 39,53 cp
31 39,53
34 37,63
37 35,73
40 33,83
43 31,93
47 30,03
49 28,14
Diagrama T vs Viscocidad
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
31 34 37 40 43 46 49

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