LABORATORIO INTEGRAL 1.
PROFESOR. M.C. JOSÉ CARLOS CÁRDENAS RIVERA.
PRACTICA NO. 8: DETERMINACIÓN DE TIPO DE FLUIDO.
INTEGRANTES DEL EQUIPO: CRISTINA PEREA NICASIO. OSCAR DANIEL GOMEZ SANCHEZ. ESTEBAN RICARDO PÉREZ GONZÁLEZ. GIOVANNI HERNÁNDEZ GABRIEL MORENO RAMÍREZ.
Resumen. En la presenta practica se analizara un yogurt, para determinar de qué tipo de fluido se trata, esto mediante su desplazamiento a través de una canaleta, tomando los datos necesarios para realizar el análisis. Introducción. Un fluido se define como una sustancia que se deforma continuamente bajo la acción de un esfuerzo cortante, tanto los líquidos como los gases con fluidos. Dentro de los fluidos, existen distintos tipos, los cuales presentan diferentes comportamientos y estos se clasifican en los diferentes tipos que son: fluido newtoniano, no newtoniano, dilatante, pseudoplástico, plástico ideal. El esfuerzo cortante que actúa sobre un flujo laminar (capas lisa o laminas) y el esfuerzo cortante es el resultado de la acción microscópica de las moléculas. El flujo turbulento se caracteriza por las grandes fluctuaciones observables en las propiedades del fluido, siendo el esfuerzo de corte el resultado de esas fluctuaciones.1 Objetivo. Determinar qué tipo de fluido es el yogurt. Mediante la experimentación de los cambios de temperatura y los esfuerzos que se le aplican al mismo. Marco Teórico. La Ley de Newton de la viscosidad no predice el esfuerzo cortante en todos los fluidos, los fluidos se clasifican como newtonianos y no newtonianos dependiendo de la relación entre el esfuerzo cortante y la rapidez de deformación cortante. En los fluidos no newtonianos, el esfuerzo cortante depende de la rapidez de deformación cortante, los plásticos soportan un cierto esfuerzo cortante antes de que se produzca la deformación. El “plástico ideal” tiene una relación lineal entre esfuerzo t rapidez de deformación para esfuerzos mayores al esfuerzo cedente. En los fluidos newtonianos, la relación es lineal como lo muestra el anexo 1. Procedimiento. 1. Colocar una canaleta por la cual se hará fluir el yogurt con un ángulo de 45° con ayuda de un soporte y unas pinzas. 2. Hacer fluir el yogurt por la canaleta y tomar el tiempo que tarda en recorrerla. 3. Aplicar un esfuerzo de corte (despacio) con una espátula con un tiempo de 4 min, medir la temperatura, dejar caer por la canaleta el yogurt y volver a tomar el tiempo.
4. Aplicar nuevamente un esfuerzo de corte (rápidamente) con una espátula con un tiempo de 4 min, medir la temperatura, volver a dejar caer la canaleta el yogurt y tomar el tiempo nuevo. Cálculos. Los resultados obtenidos se presentaran en la siguiente tabla. Yogurt.
Temperatura En °C
Tiempo fuerza de corte. (min)
Tiempo de caída (s)
Distancia de recorrido (m)
Velocidad (m/s)
1 2 3
18 19.8 20
0 4 8
2.72 2.12 2
0.23 0.23 0.23
0.08455882 0.10849057 0.115
Con la tabla se observa cómo va aumentando la velocidad del fluido al aplicarle bajo cierto tiempo un esfuerzo de corte. Al graficar la velocidad contra el tiempo que se le aplica la fuerza de corte se puede visualizar: 0.14
velocidad (m/s)
0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
tiempo de esfuerzo de corte. (s)
Grafica 1. En este grafico se puede observar el comportamiento de la velocidad del fluido al aplicarle esfuerzo de corte. Conclusión.
9
Como se observo, la velocidad del fluido aumentó mientras más esfuerzo de corte se le aplicaba al yogurt, esto quiere decir que el esfuerzo afecta su viscosidad y con ello podemos destacar que es un fluido newtoniano, basándonos en que los dilatantes se vuelven más resistentes al momento conforme se incrementa la velocidad de deformación u los pseudoplásticos se vuelven menos resistentes al movimiento con la velocidad de deformación se incrementa. Por lo tanto podemos decir con certeza que el yogurt es un fluido que pertenece a los pseudoplásticos. Bibliografía. 1 “Fundamento de transferencia de momento, calor y masa”, segunda edición.
Anexo 1.
Gráfico de fluidos newtonianos y no newtonianos.
Anexo 2.
Figura 1. Canaleta colocada con un ángulo de 45°.
Figura 2. Yogurt recorriendo toda la canaleta.
Figura 3. Aplicación del esfuerzo de corte al yogurt.
