Viscosímetro Engler 2l706w

MECANICA DE FLUIDOS

VISCOSÍMETRO ENGLER I.

OBJETIVOS



Determinar la viscosidad de una muestra de aceite lubricante.



Mostrar la variación de la viscosidad de un fluido líquido con el cambio de temperatura.

II.

FUNDAMENTO TEORICO

Antes de dar comienzo a esta experiencia, primero debemos conocer algunos conceptos y definiciones que nos serán de gran ayuda en este laboratorio. VISCOSIDAD Es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su viscosidad, que se mide con un recipiente (viscosímetro) que tiene un orificio de tamaño conocido en el fondo. La velocidad con la que el fluido sale por el orificio es una medida de su viscosidad. VISCOSIDAD DINÁMICA Llamada también Viscosidad absoluta, es medida por el tiempo que tarda el líquido en fluir a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Sus unidades son el poise o centipoise, siendo muy utilizada a fines prácticos. 1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cm·s) = 0,1 Pa·s. 1 centipoise = 1 mPa·s.

VISCOSIDAD CINEMÁTICA Es el tiempo requerido para que una cantidad fija de un líquido fluya a través de un tubo capilar bajo la fuerza de la gravedad. Matemáticamente se expresa como el cociente de la viscosidad 1

MECANICA DE FLUIDOS dinámica (o absoluta) y la densidad de un Fluido, ambos a la misma temperatura. Se obtiene como cociente de la viscosidad dinámica (o absoluta) y la densidad. La unidad en el SI es el (m²/s). La unidad física de la viscosidad cinemática en el Sistema CGS es el Stokes aunque a veces se usa el centistokes. 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²/s = 0,0001 m²/s

INFLUENCIA DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA EN LA VISCOSIDAD Para temperaturas elevadas, la viscosidad de los líquidos es muy pequeña; para un valor de temperatura tendiendo a infinito, se corresponde con un valor cero de la viscosidad.

III.

DESCRIPCION DE LOS MATERIALES

 El viscosímetro engler es un dispositivo que se emplea para medir la viscosidad cinemática aproximado de aceites hasta un grado SAE60 con buena eficiencia. Está conformado por una taza metálica central, con tapa, revestida de bronce, en cuyo fondo tiene un agujero central de 2.80 mm de diámetro por donde fluirá el aceite, este agujero se mantiene cerrado mediante un pin obturador de metal, que puede ser lavado sin necesidad de abrir la tapa. Un recipiente para agua circunda a la taza y sirve para calentar el agua (baño maría) que mantendrá al aceite a una temperatura uniforme en toda la taza utilizando el agitador incomparado al equipo.  Dos termómetros de mercurio (0 ºC – 100 ºC), uno para el aceite y otro para el agua.  Un cronómetro, para medir los tiempos de vaciado del agua y del aceite.  Un bastidor o soporte del viscosímetro con calentador a gas incorporado.  Un recipiente graduado de 250 ml.  Agua limpia, destilada preferentemente. 250 ml. 2

MECANICA DE FLUIDOS  Aceite lubricante cuyo grado SAE deberá determinarse, 250ml.

IV.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL  Prepare el equipo.  Llene la taza central con agua, calentándola hasta una temperatura de 20 ºC.  Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de agua.  Anotar en la hoja de cálculos.  Llene la taza central con aceite y el recipiente que circunda con agua. Coloque los termómetros en los depósitos respectivos.  EXPERIENCIA No. 1:

 Caliente el aceite hasta una temperatura de 20 ºC

 Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de aceite, cuando se haya alcanzado la temperatura deseada y mantenida constante durante aprox. 5 minutos. Anote en la hoja de cálculos.

 EXPERIENCIA No. 2:  Repita el procediendo 4 y 5, para la temperatura del aceite 50 ºC teniendo en cuenta que la diferencia de temperaturas entre el agua y el aceite sea del orden de los 5 ºC.  Durante el proceso, agite constantemente el agua para uniformizar la temperatura alrededor de la taza de aceite.  EXPERIENCIA No. 3:  Repita el procediendo 4 y 5 para la temperatura del aceite 100 ºC.

HOJA DE DATOS Y CALCULOS: Datos de Laboratorio: 3

MECANICA DE FLUIDOS  El procedimiento descrito en los pasos 4 y 5 se realizará para el número de experiencias que el instructor crea conveniente.  El tiempo de vaciado de 200ml de agua a 20 ºC está en el rango de 50 – 52 segundos. Si en la experiencia obtiene un tiempo diferente. Ante en las conclusiones el porqué de dicha diferencia.  En el viscosímetro Engler, para ensayos donde la temperatura del agua alcanza los 50 ºC existe un error del 10%; sobre los 50 ºC, el error baja al orden de 5%. Exp . N°

Temperatur a del agua (°C)

Temperatur a del aceite (°C)

Tiemp o de vaciad o del aceite (seg)

Viscosidad del aceite Grado s engler

Cinematic a ν−4 x 10

1 2 3

20 72 88

22 50 75

2620 368 172

57,34 8,05 3,76

4,19 0,58 0,25

Dinámic ao Absoluta µ −3 x 10 373,33 51,67 22,27

Grad o SAE

40 40 40

4

0

MECANICA DE FLUIDOS

30 -20 80 temperatura °C

5