VISCOSIDAD DE FLUIDOS NEWTONIANOS POR CAPILARIDAD

1. PROBLEMA
VISCOSIDAD DE LÍQUIDOS NEWTONIANOS
Determinar la viscosidad de la acetona a la temperatura de 30 ºC, empleando un viscosímetro
capilar.
2. PARTE EXPERIMENTAL
2.1 Medidas de higiene y seguridad
Mantener tapados los recipientes contenedores de líquidos con parafilm.
Secar rápidamente cualquier derrame de líquidos en la mesa de trabajo.
Verter los líquidos usados en los contenedores de residuos correspondientes.
2.2 Materiales
Soporte con pinzas de tres dedos
Pipeta de 10 ml
Jeringa para succión
Cronómetro
Termómetro
Piceta con agua destilada
Vaso de precipitados con la muestra líquida
Papel sanitas.
Baño térmico con dos mangueras para agua y manguera roja para desagüe.
Tina de acrílico con tapa.
Viscosímetros capilares indicados por el profesor.
2.3 Sustancias
20 ml del líquido problema
Agua destilada
2.4 Servicios auxiliares
Agua
Corriente eléctrica de 110 volts

2.5 Descripción del equipo
El viscosímetro consta de un tubo para entrada de la muestra líquida (A); un bulbo receptor de la
muestra (B); un tramo de tubo por donde se realiza la succión de la muestra (C); dos marcas que
indican el paso de la muestra desde nivel 1 (D) a nivel 2 (E). El viscosímetro se coloca en el
soporte con pinzas de tal forma que el tubo A quede en posición vertical.
2.6 Diagrama
A
B
C
D
E

2.7 Desarrollo Experimental
Para elegir el viscosímetro adecuado se recomienda que la muestra líquida tenga un tiempo
de afluencia mayor de 200 s y menor de 800 s a través del tubo capilar, a temperatura
ambiente.
Preparación del equipo:
1. Revise que el viscosímetro esté limpio, en su defecto lávelo con un poco de la sustancia
problema.
2. Coloque el viscosímetro en el soporte con pinzas.
3. Introduzca 7 ml de la muestra líquida aproximadamente. Si trabaja a temperatura ambiente pase
al punto 6.
4. Sumerja el viscosímetro en la tina de acrílico (soportándolo en la muesca inferior de la tina y
embonado con la tapa por la parte superior) previamente llenada con agua a la temperatura de
operación. El baño térmico le ayudará a obtener la temperatura elegida.
5. Permita que la muestra líquida se caliente por 10 minutos si la temperatura elegida se encuentra
abajo de 40 C y 15 minutos si es abajo de 100 C.
Operación del equipo:
6. Aplique succión para elevar el líquido por arriba de la marca D.
7. Permita que la muestra líquida fluya libremente y mida el tiempo de descarga del líquido al
pasar de la marca D a la E. Registre sus resultados en la Tabla 1.
8. Repita los pasos 6 al 7 hasta obtener certidumbre en la medición.
9. Si desea otra temperatura de operación, repita los pasos 4 al 8.
10. Retire el viscosímetro de la tina, lávelo muy bien con agua destilada y colóquelo nuevamente en
el soporte.
11. Introduzca 7 ml de agua destilada y repita los pasos 6 a 8.
Determine lo siguiente:
A. Emplee el líquido 1 (acetona) en el viscosímetro capilar # 25 para determinar el tiempo de
descarga.
B. Repita el paso anterior con el mismo líquido, pero ahora emplee el viscosímetro capilar # 50.
C. Lave perfectamente los viscosímetros capilares # 25 y 50 con suficiente agua destilada.
D. Emplee el líquido 2 (agua destilada) en el viscosímetro capilar # 25 para la determinación del
tiempo de descarga.
E. Repita el paso anterior con el mismo líquido, pero ahora emplee el viscosímetro capilar # 50.

Paro del equipo:
12. Retire el viscosímetro del soporte, vacíe el líquido en el recipiente de residuos.
13. Lave el viscosímetro muy bien con agua destilada.
14. Limpie con agua los materiales y recipientes empleados.
15. Apague el baño térmico y déjelo limpio de agua.
2.8 Información Experimental
Tabla 1. Registro de datos
Viscosímetro capilar No.
Líquido Temperatura
Viscosímetro capilar No.
(° C)
Líquido Temperatura
(°C)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 1
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo 2
(s)
Tiempo
promediado
(s)
Tiempo
promediado
(s)

3. CUESTIONARIO
1.- ¿El tiempo de escurrimiento de los líquidos 1 y 2 en el capilar # 25 es el mismo? ¿Qué líquido
fluye más rápido?. ¿Se aprecia el mismo comportamiento al emplear el capilar # 50?
2.- Como la constante gravitacional en el escurrimiento de los líquidos 1 y 2 es constante, ¿Diga
cuáles son las fuerzas causantes de la diferencia en los tiempos de escurrimiento?
3.- ¿En qué líquido considera que se presentan con mayor magnitud estas fuerzas para el capilar #
25? ¿Y para el capilar # 50?
4.- Obtenga la ec. (1) a partir de la ecuación de Hagen-Poiseuille y evalúe el coeficiente K para
cada uno de los capilares, considerando al líquido 2 como el líquido de referencia.
K
(1)
donde es la viscosidad dinámica, la densidad del fluido y el tiempo de escurrimiento.
5.- ¿Sí con el agua líquida que fue empleada como líquido de referencia en los capilares # 25 y 50
se obtienen valores diferentes de las constantes K25 y K50, ¿diga de qué propiedades dependen
éstas?.
6.- Empleando la misma ecuación (1) y con el conocimiento de K25 y K50, calcule las viscosidades
para el líquido 1 (acetona) en ambos capilares a la temperatura dada.
7.- ¿Las viscosidades de los líquidos 1 y 2 son las mismas para el capilar # 25? ¿Qué líquido tiene
mayor viscosidad? ¿Se presenta el mismo comportamiento para el capilar # 50?
8.- ¿Cómo está relacionada esta viscosidad con la resistencia a fluir?
9.- ¿Cuál es el error porcentual con respecto al valor de la viscosidad reportado en la literatura?
10.- ¿Tomando en consideración toda la información experimental desarrollada anteriormente,
puede decir con sus propias palabras cuál es el significado físico de la viscosidad?
4. NOMENCLATURA
viscosidad (cP)
densidad (g/ml)
tiempo (s)
K constante del viscosímetro

5. BIBLIOGRAFÍA
Bird R., Stewart W. and Lightfoot E., Transport Phenomena, N. Y., John Wiley & Sons, 2a. Ed.,
2002.
D. Viswanath and G. Natarajan, Data Book on the Viscosity of Liquids, Hemisphere Publishing
Corporation, 1989.