EJEMPLOS DE CALCULOS DE LOS REOMETROS

Post-graduante: Ingri Paola Hurtado Coronado

VISCOSIMETRO DE FLUJO CAPILAR1) ν = C t

2) ΔPπr²=τ2πrL

3)

4)

9)

10)

11)

12)

13) 5)

6)

7)

8)

EJEMPLO:La viscosidad de aceite refinado de girasol se midió a diferentes temperaturas mediante un viscosímetros capilar de vidrio. La tabla muestra los valores de la densidad y los resultados de tiempo a diferentes temperaturas para el aceite de girasol. Como el líquido de referencia para el calibrado del viscosímetro se utilizó una solución de sacarosa al 50%. A 25°C, la densidad y la viscosidad del líquido de referencia son conocidos, con unos valores de 1.227,4 kg/m3 y 0,0126 Pa-s, respectivamente.

Densidad de aceite de girasol y resultados del tiempo en un viscosímetro capilar a diferentes temperaturas

Temperatura (°C)

Tiempo (s)

Densidad (kg/m3)

25354555

521361262198

916899883867

El líquido de referencia tarda 100 s en caer desde una marca a otra en el viscosímetro capilar. El efecto de la temperatura sobre la viscosidad del aceite de girasol se puede expresar mediante una ecuación tipo Arrhenius. Determinar la energía de activación y la constante de la ecuación de Arrhenius

SOLUCION:DATOSρref=1.227,4 kg/m³µref=0,0126 Pa-stref=100 sTref=25°C[ C ref]=50%R=8,314x10-3 kj/mol*K

Viscosidad de aceite de girasol a diferentes temperaturas

Temperatura (°K)

µ (Pa-s)

ln µ 1/T

298308318328

0,0490,0330,0240,018

-3,01-3,41-3,73-4,01

0,00330.00320.00310.0030

Ea/R=3332,4

Ea= 3332,4 * 8,314x10-3

Ea = 27,705 kj/mol

VISCOSIMETRO DE CAIDA DE BOLA

EJEMPLO:Para determinar la viscosidad de aceite de girasol se utilizo un viscosímetro de caída de bola. El viscosímetro tiene una longitud de tubo de 10 cm y su bola tiene un diámetro de 0,68 mm. El aceite y la bola tienen densidades de 921 kg/m3 y 2.420 kg/m3, respectivamente. Si se tardan 44,5 s en que la bola caiga desde la parte superior del tubo, calcular la viscosidad del aceite.

SOLUCION:DATOSL tubo=10 cmDbola=0,68 mmρaceite=921 kg/m³ρbola=2.420 kg/m³t= 44,5 s

VISCOSIMETRO DE CONO Y PLACA

EJEMPLO:Se ha examinado un postre lácteo de vainilla semisólido para determinar sus propiedades reológicas a 25°C, utilizando un viscosímetro de cono y placa de 50 mm de diámetro y un ángulo de 1°. El postre fue cizallado en el viscosímetro a una velocidad angular creciente y los valores del par de torsión en función de la velocidad angular se dan en la tabla. Examinar los modelos de Newton, de la ley de la potencia y de Herschel-Bulkley para encontrar la expresión que mejor describe el comportamiento del flujo del postre

Velocidad angular (rad/min) Par de Torsión (N*m)

1,0415,731,452,273,1

104,4

4,66 x 10 -47,62 x 10 -49,60 x 10 -4

11,73 x 10 -413,56 x 10 -415,96 x 10 -4

Valores del par de torsión en función de la velocidad angular para un postre lácteo de vainilla semisólido en un

viscosímetro de cono y placa

SOLUCION:DATOST=25°CΩ=1°

VISCOSIMETRO DE PLACAS PARALELAS

EJEMPLO:Una compañía alimentaria está intentando encontrar una nueva formulación de sopa en su departamento de Investigación y Desarrollo. Con este fin se determinan las propiedades reológicas de la formulación de sopa. En losestudios reológicos se utiliza un viscosímetro de placas paralelas con R=25 mm y h=0,7 mm. Para esta formulación, en la tabla se dan los datos a 15°C, del par de torsión en función de la velocidad angular. Determinar las constantes de la ley de la potencia que describen el comportamiento al flujo de la sopa.

SOLUCION:DATOSR=25 mmh=0,7 mm

Valores del par de torsión en función de la velocidad angular para una

formulación de sopa en un viscosímetro de placas paralelas

Par de Torsión (N*m)

Velocidad angular (rad/min)

0,0008210,0009720,0011900,0017230,002977

2,347

1852

GRACIAS POR SU ATENCION