Propiedades De Los Fluidos.docx

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

LAURA MANUELA VERA BAQUERO 41162025 LAURA STEFANY CASTRO PEREZ 41142161 ANGIEE LORENA OSPINA CARDOZO 41171060 JUAN CAMILO LUNA DONATO 41152053 JUAN CAMILO MARIN SUAREZ 41142700

Profesor(a): ING. Ana Mercedes Mora

Mecánica de fluidos

Gr. 02 Viernes 12-1

Universidad de la Salle

Índice 1. Introducción …………………………………………………………………………………...1 2. Justificación…………………………………………………………………………………….1 3. Objetivos ………………………………………………………………………………………1 4. Marco Teórico ………………………………………………………………………………….2 3.1 Densidad…………………………………………………………………………………...2 3.2 Volumen específico………………………………………………………………………..2 3.3 Peso específico…………………………………………………………………………….3 3.4 Gravedad específica…………………………………………………………………...….3 3.5 Viscosidad……………………………………………………………………………….....3 5. Elementos……………………………………………………………………………………….4 6. Métodos, diagrama de flujo……………………………………………………………………5 5.1 Densidad……………………………………………………………………………………. 5.1.1 Método Volumétrico ………………………………………………………………... 5.1.2 Método Eureka Can………………………………………………………………... 5.1.3 Metodo Picnometro ……………………………………………………………….. 5.2 Gravedad Específica……………………………………………………………………. 5.2.1 Método Densímetro…………………………………………………………………. 5.3 Viscosidad………………………………………………………………………………….. 5.3.1 Método de Stokes ………………………………………………………………….. 7. Resultados …………………………………………………………………………………….. 8.

Cálculos………………………………………………………………………………………...

9. Gráficas y Análisis De Gráficas………………………………………………………………. 10. Análisis De Resultados………………………………………………………………………... 11. Fuente Y Porcentaje De Error………………………………………………………………... 12. Conclusiones …………………………………………………………………………….…... 13. Bibliografía………………………………………………………………………………………

INTRODUCCIÓN. El fluido se establece como una sustancia que se deforma continuamente bajo condiciones de una fuerza aplicada, encontrando fluidos de tipo líquido o gaseoso, los cuales poseen propiedades que los definen, estas se encuentran divididas en dos grupos: Intensivas y extensivas. Con la práctica se pretende determinar de forma experimental las propiedades de algunos fluidos, como lo es la densidad, peso específico, gravedad específica y viscosidad siendo determinadas a través de diferentes procedimientos como lo son el volumétrico, Eureka Can, Picnómetro, densímetro o hidrómetro, stokes y la disposición de instrumentos que permitan la medición de las mismas.

JUSTIFICACIÓN. Previamente al estudiar un fluido específico, es importante conocer algunas de sus características y propiedades para así tener una idea de su comportamiento ya sea en reposo o en movimiento. Dichas propiedades dependen de la presión y temperatura. A partir de estas, se puede llevar a cabo la clasificación del fluido (sólido o gas) y el análisis de su comportamiento.

OBJETIVOS.

● Determinar de forma experimental algunas de las propiedades físicas de un determinado fluido (densidad, volumen, peso específico y gravedad específica)

● Encontrar la densidad de un fluido por los métodos: volumétrico, Eureka Can,picnómetro

● Encontrar la gravedad específica de un fluido por medio del densímetro o hidrómetro

● Diferenciar los conceptos de densidad, peso específico y gravedad específica

●

Determinar el coeficiente de viscosidad de un líquido problema utilizando el método de stokes.

MARCO TEÓRICO. Un fluido es toda aquella sustancia que sufre una deformación continúa debido a la acción de una fuerza cortante, los fluidos poseen diferentes propiedades, las cuales caracterizan su estado y su condición; estas sustancias se pueden encontrar en estado líquido o gaseoso diferenciándose estos dos estados por la distancia que separa a sus moléculas, siendo la de los gases mayor que la de los líquidos.

, Densidad: Es la medida del grado de compactación de un material, para un fluido homogéneo se define como la masa por unidad de volumen y depende de factores como la temperatura y la presión a la que está sometido. Sus unidades en el SI (Sistema internacional) son: kg/m3 y se denota con la letra griega ρ: (ρ =m/v) en donde m es la masa de la sustancia y v el volumen de la sustancia.

Esta propiedad puede variar de un punto a otro dentro de la masa (continuo) lo que hace que el fluido sea compresible o incompresible, por lo que, la densidad ρ explicada anteriormente es una densidad promedio.

La densidad puede ser determinada en prácticas de laboratorio empleando un picnómetro (recipiente cuya capacidad es conocida).

Volumen específico: Se define como el volumen ocupado por unidad de masa, es decir es el recíproco de la densidad y no depende de la cantidad de materia; esta propiedad tiene un amplio uso en termodinámica.

El volumen específico se denota como: Vs y es igual a: Vs = 1/ρ = v/m.

Peso específico: Esta propiedad se define como la cantidad de peso por unidad de volumen de una sustancia, está relacionada con la densidad y se denota con la letra griega

γ y se calcula dividiendo el peso entre el volumen así: γ = W/v donde W es el peso de la sustancia y v el volumen, teniendo en cuenta que la densidad es ρ = m/v y el peso W = mg (masa por gravedad) se reduce la fórmula del peso específico de la siguiente manera γ = ρg , donde ρ es la densidad del fluido y g la gravedad; la unidad de medida del peso específico en el SI es N/m3 . Esta propiedad también depende de la temperatura y la presión.

Gravedad específica: Conocida también como densidad específica, se define como la densidad de un fluido con respecto a la densidad de un fluido de referencia, el fluido de referencia cuando se emplean líquidos generalmente es el agua que a 4°C posee un peso específico γ = 9810 N/m3 y una densidad ρ = 1000 kg/m3 y para gases es el aire.

La fórmula para hallar la gravedad específica es la siguiente: Sf = ρf / ρr ó Sf = γf / γr Dónde: ρf = lectura del densímetro , ρr = densidad del fluido de referencia

Viscosidad: Es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un líquido para separarse unas de otras, es decir, es la oposición de un fluido a deformarse y esta opción es debida a las fuerzas de adherencia que tienen unas moléculas de un líquido o fluido con respecto a las otras moléculas del mismo líquido.

ELEMENTOS

5. MÉTODOS 5.1 Densidad 5.1.1 Método volumétrico

5.1.2 Método Eureka Can

5.1.3 Método Picnómetro

5.2 Gravedad Específica 5.2.1 Método densímetro

5.3 Viscosidad 5.3.1 Método de Stokes

Resultados Tabla 2. Datos de picnómetro y densímetro

Tabla 3. Datos Métodos Eureka Can

Tabla 4. Datos Método Volumétrico

Tabla 5. Datos Método Stokes CÁLCULOS Temperatura ambiente: 19.5 ºC Densidad ● Método volumétrico

●

Método Eureka Can

●

Método Picnómetro

La densidad experimental se calcula empleando la fórmula de densidad

mientras que el % de error de calcula empleando la siguiente fórmula:

Organizando los datos se obtiene la siguiente tabla:

Gravedad Específica ●

Método densímetro

𝑇𝑓1 = °𝐶

𝑔 𝑚𝑙

𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 1 = 0,825

825𝐾𝑔/𝑚 𝑆𝑔 = 1000𝐾𝑔/𝑚

3 3

= 0,825

𝑇𝑓2 = 20,6 °𝐶 𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 2 = 1,255

1255𝐾𝑔/𝑚 𝑆𝑔 = 1000𝐾𝑔/𝑚

𝑔 𝑚𝑙

3 3

= 1,255

𝑇𝑓3 = 21,7 °𝐶 𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 3 = 0,850

850𝐾𝑔/𝑚 𝑆𝑔 = 1000𝐾𝑔/𝑚

𝑔 𝑚𝑙

3 3

= 0,85

𝑇𝑓4 = 20,5 °𝐶 𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 4 = 0,950

950𝐾𝑔/𝑚 𝑆𝑔 = 1000𝐾𝑔/𝑚 Viscosidad ●

Método de Stokes 𝐹𝛾 = 6𝜋𝑅𝜂𝑉 R: RADIO: 23.7 𝜂= VISCOSIDAD DEL FLUIDO: 0.890g/ml V= VELOCIDAD

● ●

7,64: 6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.64):3037.615 7.37:6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.37):2930.265

𝑔 𝑚𝑙

3 3

= 0.95

● ● ● ● ● ● ●

7,37:6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.37):2930.265 7.28: 6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.28):2894.48 7.37 :6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.37)_:2930.265 7.28 :6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.28):2894.48 7.37:6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.37):2930.265 7.58:6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.58):3013.760 7.28:6𝜋(23.7)(0.890g/ml)(7.28):2894.48

ANÁLISIS DE RESULTADOS. Hallar la densidad de las sustancias por el método volumétrico es un proceso de repetición,debido a que esta densidad se halla al encontrar el promedio de las densidades,pesos específicos y volumen específico;cada sustancia tiene una densidad establecida en la tabla de Mott 2006 y estas al ser comparadas con los promedios hallados en el laboratorio se logra conocer cuál es el fluido analizado. El método Eureka Can analiza el desplazamiento del volumen del recipiente de Eureka Can al agregar un sólido del cual se conoce su Área,este método a pesar de ser uno de los más antiguos es uno de los más exactos que análisis densímetro Para el caso del fluido 1 cuya coloración es similar transparente, su densidad teórica fue medida con un densímetro, arrojando un valor de 0,825 g/mL, comparando esta última con las tablas de densidad para diferentes sustancias el fluido 1 podría tratarse de queroseno, cuyo valor de densidad es 0,823 g/mL muy cercano al obtenido en el laboratorio. En cuanto al fluido 2 cuya densidad solo se midió con el densímetro, obteniéndose un valor de 1,255 g/mL, esta sustancia podría tratarse de glicerina debido a su color transparente, cuyo valor es 1,258 g/mL. El fluido 3 la densidad obtenida con el densímetro es 0,850 g/mL este fluido por sus característica de color amarillo y olor se pudo deducir que era aceite de almendras el cual tiene una densidad de 0,910 g/mL, se pudo producir un error a la hora de la toma del dato o un mal manejo del densímetro. en cuanto al fluido 4 cuya densidad obtenida con el densímetro es 0,950 g/mL, este fluido marrón de olor penetrante podría tratarse de aceite de ricino el cual tiene una densidad de 0,950 g/mL Los porcentajes (%) de error encontrados por este método demostraron bajos errores realizados en la práctica, excepto con el fluido 3 que produjo un error

porcentual de 6,59% el cual se pudo producir por diferentes factores como un error humano a la hora de tomar la medida. Esto permite tener una mayor confianza de los resultados y poder realizar una comparación de los valores hallados con la tabla de densidad establecida,de este modo conocer el nombre de cada una de las sustancias utilizadas en la práctica.

CONCLUSIONES. ● Es posible determinar la procedencia o tipo de fluido según, las características organolépticas como su color, olor y textura; junto con propiedades fisicoquímicas como densidad y volumen.

● Se determinó que los fluidos con mayor viscosidad presentan mayor resistencia a fluir. Asi mismo, según los resultados obtenidos, se consideró que los fluidos con mayor temperatura son más densos.

● En la realización de cada una de las pruebas se pudo evidenciar las características propias que las mismas poseen y la existencia de diferentes técnicas para determinar la densidad de un fluido desconocido, el método volumétrico y el del picnómetro a pesar de ser tan parecidos para determinar la densidad, tienen diferente nivel de confianza pues el realizado por el picnómetro es más preciso, por tanto, se puede determinar mejor qué tipo de sustancia es, también el método del hidrómetro permite reconocer con facilidad la densidad de un fluido, frente a otros métodos empleados, ya que no requiere ciertos parámetros. ● También gracias a la aplicación de los cuatro métodos ya mencionados anteriormente, se pudo constatar de manera tangible las propiedades físicas de los fluidos utilizados en la práctica y de manera general.

BIBLIOGRAFÍA. ● ●

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Babor, Joseph A. Química General Moderna. Instituto cubano del libro, La Habana Scribd. (2019). Propiedades de Los Fluidos. [online] Available at: https://www.pdfcoke.com/document/392930463/Propiedades-de-Los-Fluidos [Accessed 27 Feb. 2019] Scribd. (2019). Propiedades de Los Fluidos. [online] Available at: https://www.pdfcoke.com3/document/392930463/Propiedades-de-Los-Fluidos [Accessed 28 Feb. 2019]. Scribd. (2019). Propiedades de Los Fluidos. [online] Available at: https://www.pdfcoke.com/document/392930463/Propiedades-de-Los-Fluidos [Accessed 28 Feb. 2019]. Scribd. (2019). Propiedades de Los Fluidos. [online] Available at: https://www.pdfcoke.com/document/392930463/Propiedades-de-Los-Fluidos [Accessed 28 Feb. 2019]. Lauragoqui.blogspot.com. (2019). LABORATORIO QUÍMICA. [online] Available at: https://lauragoqui.blogspot.com/feeds/posts/default [Accessed 28 Feb. 2019]. Salonhogar.net. (2019). Propiedades de los alcoholes. [online] Available at: http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/propiedades_alcoholes.htm [Accessed 28 Feb. 2019]. Y.A Cengel y J. M. Cimbala, Mecánica de fluidos: fundamentos y aplicaciones, 5° ed., Nueva York: McGraw-Hill, 2006 Streeter, V. L., Wylie, E. B., Bedford, K. W., & Saldarriaga, J. G. (1988). Mecánica de los fluidos (No. QA901. S87 1971.). McGraw-Hill. Mott, R. L. (2006). Mecánica de fluidos. Pearson educación.