La viscosidad del líquido es una medida de la fricción interna de un líquido. Los líquidos con alta viscosidad fluyen lentamente, mientras que los líquidos de baja viscosidad fluyen rápidamente. La lava tiene una viscosidad relativamente alta; el agua tiene una relativamente baja. Puede medir la viscosidad de un líquido midiendo la velocidad de una esfera cuando cae a través del líquido. La velocidad de la esfera, combinada con las densidades relativas de la esfera y el líquido, se puede utilizar para calcular la viscosidad del líquido.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Al medir la velocidad de una bola de metal que se deja caer en un recipiente de líquido, puede determinar la viscosidad del líquido.
Calcular la densidad de la bola
Mide la masa de tu pelota, usando tu equilibrio. Por ejemplo, suponga que la masa de la pelota es de 0,1 kilogramos (kg).
Encuentre el radio de la bola midiendo primero el diámetro (distancia de una línea recta a través de la bola en la parte más ancha). Divida el diámetro por 2; esto da el radio de tu bola. Calcula el volumen de la bola introduciendo el radio en la ecuación del volumen de una esfera. Suponga que el rodamiento de bolas tiene un radio de 0.01 metro (m). El volumen sería:
V = \ frac {4} {3} \ pi r ^ 3 = \ frac {4} {3} \ pi 0.01 ^ 3 = 0.00000419 \ text {m} ^ 3
Calcula la densidad de la pelota dividiendo su masa por su volumen. La densidad de la pelota en el ejemplo sería:
d = \ frac {0.1} {0.00000419} = 23,866 \ text {kg / m} ^ 3
Calcular la densidad del líquido
Mide la masa de tu cilindro graduado cuando esté vacío. Luego, mida la masa de su cilindro graduado con 100 mililtros (mL) de líquido. Suponga que el cilindro vacío tiene una masa de 0.2 kg y con fluido su masa es de 0.45 kg.
Determine la masa del fluido restando la masa del cilindro vacío de la masa del cilindro con el fluido. En el ejemplo: Masa de líquido = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Determine la densidad del fluido dividiendo su masa por su volumen. Ejemplo:
d = \ frac {0.25 \ text {kg}} {100 \ text {mL}} = 0.0025 \ text {kg / mL} = 2,500 \ text {kg / m} ^ 3
1 mL es igual a 1 cm3 y 1 millón de centímetros cúbicos equivalen a 1 metro cúbico
Midiendo la viscosidad del líquido
Llene su cilindro graduado alto con el líquido de modo que esté a unos 2 cm de la parte superior del cilindro. Utilice su marcador para hacer una marca 2 cm por debajo de la superficie del líquido. Marque otra línea a 2 cm de la parte inferior del cilindro.
Mida la distancia entre las dos marcas en el cilindro graduado. Suponga que la distancia es 0.3 m.
Deje que la pelota vaya a la superficie del líquido y use su cronómetro para medir cuánto tiempo tarda la pelota en caer desde la primera marca a la segunda marca. Suponga que la bola tarda 6 segundos (s) en recorrer la distancia.
Calcula la velocidad de la bola que cae dividiendo la distancia que cayó por el tiempo que tardó. En el ejemplo:
v = \ frac {0.3 \ text {m}} {6 \ text {s}} = 0.05 \ text {m / s}
Calcule la viscosidad del líquido a partir de los datos que ha recopilado:
\ text {viscosidad} = \ frac {2 (\ text {densidad de la bola} - \ text {densidad del líquido}) ga ^ 2} {9v}
donde g = aceleración debida a la gravedad = 9,8 m / s2 a = radio del rodamiento de bolas v = velocidad del rodamiento de bolas a través del líquido
Inserta tus medidas en la ecuación para calcular la viscosidad del líquido. Por ejemplo, el cálculo se vería así:
\ text {viscosidad} = \ frac {2 (23,866-2,500) (9.8) (0.01) ^ 2} {9 (0.05)} = 93.1 \ text {pascal segundos}
Cosas que necesitará
- Equilibrio
- Metro de madera
- Probeta graduada grande
- Bola de metal pequeña
- Marcador
- Cronógrafo