Propiedades de los Fluidos en Ingeniería Química

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR 
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA Y DE ALIMENTOS 
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
OPERACIONES UNITARIAS 1 
ING. MIGUEL FRANCISCO AREVALO MARTÍNEZ 
LABORATORIO: GRUPO 01 
 
TEMA: 
REPORTE DE LABORATORIO 1 
“PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS” 
 
INTEGRANTES: 
 
NOMBRES: CARNÉ: 
ALEJANDRA EUNICE BELTRÁN CORCIO BC18009 
CARMEN ARELY HERNÁNDEZ MARTÍNEZ HM18016 
KEVIN DIEGO HERNÁNDEZ MENA HM18018 
WILFREDO JOSÉ HENRÍQUEZ RAUDALES HR18010 
STEFANY MARIELA PINEDA AYALA PA14031 
OSCAR ULISES PANIAGUA NÚÑEZ PN16004 
 
 
 
 
 
CIUDAD UNIVERSITARIA, 17 DE SEPTIEMBRE DE 2020
Índice 
RESUMEN............................................................................................................................................. 1 
OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 1 
INTRODUCCION ................................................................................................................................. 1 
1.0 TEORIA APLICADA AL LABORATORIO ................................................................................ 2 
2.0 MATRIALES Y EQUIPO UTILIZADO ........................................................................................ 5 
3.0 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ...................................................................................... 13 
4.0 RESULTADOS Y OBSERVACIONES .................................................................................... 18 
5.0 CUESTIONARIO ......................................................................................................................... 23 
6.0 CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 30 
7.0 RECOMENDACIONES .............................................................................................................. 31 
8.0 REFERENCIAS ........................................................................................................................... 31 
 
 
1 
 
RESUMEN 
En el presente reporte se utilizan las técnicas de medición de volúmenes y masas 
para así obtener las densidades y las viscosidades de ciertas sustancias. Pará esto 
se utiliza recursos visuales como videos que proporcionan los datos, uso de equipo y 
fórmulas que explican de forma breve y precisa la investigación y el análisis de 
información que será de utilidad para la resolución de problemas de aplicación. 
También se recopilo información para profundizar en temas relevantes para ingeniería 
química en el ramo de aceites lubricantes y su clasificación y para ingeniera de 
alimentos en el uso de la densidad y la viscosidad para el control de calidad de la 
leche. De manera breve, aplicar las fórmulas para encontrar densidades con los 
densímetros (grados baume, API, etc.) y las correspondientes a la viscosidad. 
OBJETIVOS 
OBJETIVOS GENERALES: 
Caracterizar la determinación experimental de propiedades fisicoquímicas de los 
líquidos: densidad, gravedad, específica y viscosidad. 
OBJETIVOS ESPECIFICOS 
1. Determinar teóricamente la densidad de líquidos por la relación masa/volumen 
y con instrumentos de medición. 
2. Comprender el uso de los instrumentos para la medición de las viscosidades. 
3. Hacer uso de los conocimientos adquiridos para poder utilizarlos en problemas 
de aplicación. 
INTRODUCCION 
Los fluidos forman parte esencial de nuestra realidad, el agua, nuestra sangre, el aire, 
y muchos más son fluidos. Se define como fluidos a toda aquella materia que carece 
de forma propia y adquiriendo la forma del depósito que lo contiene, esta peculiaridad 
se debe a que, al contrario de los sólidos que se mantienen firmes, las fuerzas de 
cohesión de las moléculas que los conforman son débiles, lo cual las hace “fluir” ante 
fuerzas externas. De acuerdo con la magnitud de estas, el fluido puede estar en los 
estados líquido y gas, siendo las fuerzas de cohesión más fuertes en los primeros, en 
este documento de laboratorio nos concentraremos en los líquidos. 
Debido a la importancia de los líquidos surge la necesidad de caracterizarlos para 
estudiarlos más a detalle. Algunas de las magnitudes más representativas para los 
fluidos son la densidad, que es la relación entre la masa y el volumen, y la viscosidad, 
la cual indica la facilidad de un fluido a fluir cuando fuerzas externas actúan sobre él. 
Además, los líquidos pueden caracterizarse por su viscosidad, si esta depende de la 
velocidad de corte, se trata de un fluido newtoniano, de lo contrario se trata de un 
fluido no newtoniano. 
Para llevas a cabo las mediciones de las diferentes magnitudes se han desarrollados 
métodos a lo largo de su estudio, los cuales poseen un diverso catálogo, para elegir 
el adecuado debe tomarse en cuenta el grado de precisión requerido y el grado de 
precisión del instrumento, recalcando que el acceso a los más sofisticados requerirá 
de un mayor capital, algunos de ellos se detallarán en este documento. 
2 
 
Con el fin de demostrar conocimientos se responderá un cuestionario con preguntas 
teóricas y para finalizar, con la ayuda de videos previamente gravados se aplicará 
teóricamente el procedimiento para la obtención de viscosidad y densidad de un 
líquido de prueba en este caso se tratará de aceite lubricante. 
1.0 TEORIA APLICADA AL LABORATORIO 
Dado que estamos trabajando con fluidos, necesitamos saber cómo calcular la 
densidad y la viscosidad que son propiedades únicas de cada fluido. 
1) MÉTODOS DE DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE UN LIQUIDO 
La densidad de un líquido se puede determinar experimentalmente midiendo su 
masa y volumen para aplicar la relación de los mismos que definen la densidad 
o por medio de instrumentos de medición denominados densímetros. 
1.1 Determinación de la densidad por la relación masa/volumen 
 Conocida la masa y el volumen de un líquido, a una temperatura dada, 
su densidad se determina por la relación: 
 
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜⁄ 
 
1.2 Determinación de la densidad con instrumentos de medición 
Un método conveniente, para determinar la densidad y la gravedad específica 
de un fluido, es usar un instrumento especialmente calibrado, llamado 
Densímetro o Hidrómetro, que consiste en un tubo de vidrio diseñado para 
flotar verticalmente en líquidos de diferentes densidades, y que está compuesto 
por un bulbo y un vástago, basándose en el principio de Arquímedes. La 
profundidad a la cual el vástago se hunde en el líquido, es una medida de la 
densidad del líquido, La medición en los densímetros puede estar expresada 
como Gravedad Específica o densidad relativa (𝜌𝑟) 
Grados Baumé para líquidos más ligeros que el agua: (Barderas.) 
°𝐵𝑒 =
140
𝜌𝑟
− 130 
Grados Baumé para líquidos más pesados que el agua: 
°𝐵𝑒 =
145
𝜌𝑟
− 145 
 
Grados Gay Lussac : es la medida de alcohol contenida en volumen, es decir, la 
concentración de alcohol contenida en una bebida. 
 
Grados API: 
°𝐴𝑃𝐼 =
141.5
𝜌𝑟
− 131.5 
2) DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO 
3 
 
Los instrumentos más ampliamente usados en la medida de viscosidades se 
pueden dividir en tres tipos: capilares, rotacionales y de cuerpo móvil (basado 
en la Ley de Stokes). La elección del tipo de viscosímetro es función de las 
necesidades y del dinero disponible. 
Para determinar la viscosidad del líquido Newtoneano(el fluido mantiene su 
viscosidad constante aun con el cambio de velocidad de corte) se hará uso de un 
viscosímetro capilar y un viscosímetro rotacional o de copa. Por otra parte, la 
viscosidad del fluido No Newtoneano (fluidos que presentan cambios al variar la 
velocidad de corte) se medirá utilizando el viscosímetro rotacional y el viscosímetro 
de “copa”. 
2.1 Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetros capilares. 
Este tipo de viscosímetros es muy utilizado para la medida de viscosidades de 
fluidos newtonianos. La fuerza impulsora es normalmente la presión hidrostática 
del líquido del que se va a medir la viscosidad, aunque en algunos casos (en 
fluidos muy viscosos o cuando se pretenden usar en fluidos no newtonianos) 
se suele aplicar una presión externa; en el caso de no aplicar una presión 
externa, se consiguen esfuerzos de cizalla bastante bajos, del orden de 1-15 
Pa. 
La viscosidad cinemática del fluido utilizando viscosímetros capilares puede 
evaluarse a partir de: 
 
µ
𝜌
= 𝑘𝑤𝑡𝑒 
 
Dónde: kw es la constante del instrumento que puede determinarse a partir 
de experimentos con un fluido de densidad y viscosidad conocidas y te es 
el tiempo de vaciado del bulbo inferior. 
El diseño básico de este tipo de viscosímetros es el correspondiente al 
viscosímetro de Ostwald (figura 1.1.a). Con el paso del tiempo se han ido 
introduciendo modificaciones en el diseño del viscosímetro de Ostwald; una de 
estas modificaciones es el viscosímetro de Cannon-Fenske (figura 1.1.b), el 
cual es aconsejable para uso general. Por otra parte, el viscosímetro de 
Ubbelohde (figura 1.1.c) se suele emplear para realizar medidas a distintas 
concentraciones. 
4 
 
 
La viscosidad de los líquidos es muy sensible a los cambios de temperatura. 
Para temperaturas cercanas o algo inferiores al punto normal de ebullición su 
comportamiento se describe adecuadamente por la expresión de la ley de 
Guzmán-Andrade: 
 
µ = 𝐴 𝑒(
𝐵
𝑇⁄ ) 
 
Dónde: A y B son positivos. Para utilizar la ecuación anterior se necesita 
conocer al menos dos valores experimentales de µ a fin de calcular A y B. Otra 
forma equivalente de usar dicha ecuación es representar linealmente ln µ frente 
a 1/T. La ecuación puede ser utilizada desde la temperatura del punto de fusión 
hasta un poco por encima de la temperatura normal de ebullición. Si se dispone 
de tres o más datos, éstos se pueden ajustar a la ecuación de Girifalco: 
 
 
log µ = 𝐴 +
𝐵
𝑇
+
𝐶
𝑇2
 
 
 
2.2 Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetros de flujo tipo copa 
 
El viscosímetro de copa se aplica a menudo en la industria y los laboratorios 
de investigación. Debido al tipo de método permite sólo determinar líquidos de 
baja viscosidad, puesto que, si su viscosidad es demasiado alta, el líquido no 
podrá pasar a través de las boquillas. Por lo tanto, para los líquidos con 
comportamiento newtoniano este viscosímetro de copa proporciona los resultados 
más precisos. 
 
Basándose en el volumen de flujo y el tiempo medido que el líquido necesita 
para pasar por las boquillas de la copa, se determina la viscosidad. El tiempo 
de inicio comienza cuando el líquido sale de la parte inferior de la boquilla. Se 
detiene cuando el líquido ya no fluye de manera uniforme o cuando el líquido 
se salga de la parte inferior de la boquilla. En este caso la viscosidad del fluido 
no se suele determinar directamente, siendo el tiempo de vaciado el parámetro 
que da una idea acerca de la fluidez; de esta forma se pueden dar datos de 
fluidez en segundos Saybolt, segundos Ford, etc. 
 
5 
 
Si se desea calcular viscosidades cinemáticas a partir del tiempo de vaciado 
sería necesario llevar a cabo un calibrado del aparato empleando una ecuación 
del tipo de la siguiente ecuación: 
 
µ
𝜌
= 𝑘𝑤𝑡𝑒 −
𝐾
𝑡𝑒
 
 
Dónde: kw y K son constantes características del viscosímetro. También es 
posible que el fabricante ya haya realizado este calibrado y con el equipo se 
acompañe bibliografía necesaria para llevar a cabo la transformación del tiempo 
de vaciado en viscosidad. 
 
2.3 Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetros rotacionales 
 
Estos instrumentos operan por medio de la rotación de un cilindro o disco 
(husillo) el cual se sumerge en el material a analizar midiendo la resistencia 
de esta substancia a una velocidad seleccionada. La resistencia resultante o 
par es la medida del flujo de viscosidad, dependiendo de la velocidad y de 
las características del husillo; el instrumento calcula el par y la lectura directa 
de la viscosidad queda reflejada en centipoises (cP) en el sistema CGS o 
milipascales por segundo (mPa-s) en el sistema internacional. Los viscosímetros 
están equipados con diferentes tipos de husillos y velocidades que permiten un 
amplio rango de medidas de viscosidad. El diseño de los husillos y los principios 
de medida se rigen por las Normas ISO 2555 e ISO 1652. Todos los husillos 
están fabricados en acero inox. AISI 316 y son fácilmente identificados por su 
letra o número. 
 
2.0 MATRIALES Y EQUIPO UTILIZADO 
Métodos de determinación de la densidad de un liquido 
Determinación de la densidad por la relación masa/volumen 
• Haciendo uso del Picnómetro 
Material y/o equipo Descripción 
 
 
Los picnómetros son medidores hechos 
de vidrio o metal y que tienen un 
volumen fijo. El picnómetro se cierra por 
medio de un tapón o tapa en el que hay 
un pequeño agujero que permite 
eliminar el aire y el excedente de 
producto, de manera que la cantidad 
contenida en el picnómetro sea 
constante después de terminar la 
operación de llenado. 
6 
 
 
 
Una balanza analítica es una clase de 
balanza de laboratorio diseñada para 
medir pequeñas masas, en un principio 
de un rango menor del gramo (y que 
hoy día, las digitales, llegan hasta la 
diezmilésima de gramo: [0,0001 g o 0,1 
mg]) de error. Los platillos de medición 
de una balanza analítica están dentro 
de una caja transparente provista de 
puertas para que no se acumule el 
polvo y para evitar que cualquier 
corriente de aire en la habitación afecte 
al funcionamiento de la balanza. 
 
 
Líquido al cual se busca conocer la 
densidad, en este caso es un zumo. 
 
 
 
Piseta con agua destilada, se utilizará 
como liquido de referencia para el 
cálculo de ciertas propiedades que 
serán necesarias. 
 
 
 
Haciendo uso de una probeta 
Material y/o equipo Descripción 
7 
 
 
 
Alcohol etílico, también conocido como 
etanol, será el líquido al que se le 
calculará la densidad por medio de la 
relación de masa/volumen haciendo uso 
de una probeta. 
 
 
La probeta es un instrumento 
volumétrico que consiste en un cilindro 
graduado de vidrio común que permite 
contener líquidos y sirve para medir 
volúmenes de forma exacta. 
 
 
Una balanza analítica es una clase de 
balanza de laboratorio diseñada para 
medir pequeñas masas, en un principio 
de un rango menor del gramo (y que 
hoy día, las digitales, llegan hasta la 
diezmilésima de gramo: [0,0001 g o 0,1 
mg]) de error. Los platillos de medición 
de una balanza analítica están dentro 
de una caja transparente provista de 
puertas para que no se acumule el 
polvo y para evitar que cualquier 
corriente de aire en la habitación afecte 
al funcionamiento de la balanza. 
 
 
8Un termómetro es un instrumento 
utilizado para medir la temperatura con 
un alto nivel de exactitud. Puede ser 
parcial o totalmente inmerso en la 
sustancia que se está midiendo. Esta 
herramienta está conformada por un 
tubo largo de vidrio con un bulbo en uno 
de sus extremos. 
Algunos metales se dilatan cuando son 
expuestos al calor, y el mercurio es 
sensible a la temperatura del ambiente. 
Por ello, los termómetros están 
generalmente fabricados con mercurio 
(Hg), ya que éste se dilata cuando está 
sujeto al calor y ello nos permite medir 
su dilatación en una escala graduada 
de temperatura (la escala puede ser 
Celsius o Fahrenheit). 
 
Determinación de la densidad con instrumentos de medición 
• Haciendo uso de un Hidrómetro o densímetro 
Material y/o equipo Descripción 
 
 
El hidrómetro tiene un cuerpo cilíndrico 
hecho de vidrio. Su parte inferior, la cual 
se sumerge en uso, se llena con un 
material de lastre y la parte superior, 
que se sumerge parcialmente en uso, 
tiene la forma de un angosto tubo 
graduado. 
El método de operación se basa en el 
principio de Arquímedes, con el paso de 
profundización dependiendo el equilibrio 
entre el peso del hidrómetro y el empuje 
hacia arriba determinado por el peso del 
líquido desplazado. 
 
 
La probeta es un instrumento 
volumétrico que consiste en un cilindro 
graduado de vidrio común que permite 
contener líquidos y sirve para medir 
volúmenes de forma exacta. 
 
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Un termómetro es un instrumento 
utilizado para medir la temperatura con 
un alto nivel de exactitud. Puede ser 
parcial o totalmente inmerso en la 
sustancia que se está midiendo. Esta 
herramienta está conformada por un 
tubo largo de vidrio con un bulbo en uno 
de sus extremos. 
Algunos metales se dilatan cuando son 
expuestos al calor, y el mercurio es 
sensible a la temperatura del ambiente. 
Por ello, los termómetros están 
generalmente fabricados con mercurio 
(Hg), ya que éste se dilata cuando está 
sujeto al calor y ello nos permite medir 
su dilatación en una escala graduada 
de temperatura (la escala puede ser 
Celsius o Fahrenheit). 
 
 
Determinación de la viscosidad de un líquido 
• Haciendo uso de un viscosímetro capilar (Tomando como base el video 
“Química para Buques: Viscosidad Cinemática”) 
Material y/o equipo Descripción 
 
El viscosímetro de Cannon-Fenske 
consta de una ampolla de vidrio cuyo 
volumen V está limitado por dos 
señales marcadas en el vidrio. Este 
depósito está conectado por su parte 
inferior a un tubo, en parte capilar, que 
termina en otra ampolla situada en un 
nivel inferior que la primera, tomando el 
conjunto forma de U. (los viscosímetros 
utilizados tienen, además, otra ampolla 
de vidrio encima de la de volumen V 
para evitar que se salga el líquido 
durante la operación de carga). 
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Un termómetro es un instrumento 
utilizado para medir la temperatura con 
un alto nivel de exactitud. Puede ser 
parcial o totalmente inmerso en la 
sustancia que se está midiendo. Esta 
herramienta está conformada por un 
tubo largo de vidrio con un bulbo en uno 
de sus extremos. 
Algunos metales se dilatan cuando son 
expuestos al calor, y el mercurio es 
sensible a la temperatura del ambiente. 
Por ello, los termómetros están 
generalmente fabricados con mercurio 
(Hg), ya que éste se dilata cuando está 
sujeto al calor y ello nos permite medir 
su dilatación en una escala graduada 
de temperatura (la escala puede ser 
Celsius o Fahrenheit). 
 
Líquido de muestra que será al que se 
le calculará su densidad con ayuda del 
viscosímetro. 
 
 
Baño viscosímetro, en este experimento 
se utiliza con el objetivo de modificar la 
temperatura de la muestra y de esto 
forma demuestra como la temperatura 
afecta la densidad de la sustancia. 
 
 
Cronómetro, utilizado para realizar las 
mediciones de tiempo que son claves 
para la obtención de la información que 
permitirá calcular la densidad de la 
muestra. 
 
Haciendo uso de viscosímetros de flujo de copa 
Material y/o equipo Descripción 
11 
 
 
La copa de viscosidad sigue siendo el 
instrumento de medida más importante 
para la determinación rápida de la 
viscosidad de los líquidos en el 
laboratorio y en la producción. Sin 
embargo, la copa de viscosidad es 
apropiada sólo para líquidos de baja 
viscosidad, no para sustancias 
altamente viscosas como pastas etc. 
Los resultados exactos se logran con 
líquidos de comportamiento 
newtoniano. 
 
La Copa Zahn No.1 se utiliza para 
comprobar y ajustar la viscosidad de 
muchos y diversos tipos de líquidos. 
Cada copa tiene una manija de 12 
pulgadas enlazada para permitir la 
inmersión manual dentro de un envase 
conteniendo el líquido bajo prueba. En 
el centro de esta manija se encuentra 
un anillo para sujetar la taza en posición 
vertical durante la prueba. Los 
resultados obtenidos se expresan en 
Zahn-Segundos a temperatura 
especifica. Para convertir Zahn-
Segundos a Centistokes, refiérase al 
estándar ASTM D 4212. 
 
Base de copa Ford ajustable. Utilizada 
con el fin de manipular de mejor manera 
el posicionamiento de la copa Ford con 
el objetivo de realizar un mejor uso de 
la copa. 
 
Termómetro para viscosidad. Utilizado 
para observar la forma en la que 
temperatura afecta a la densidad de la 
muestra que se está midiendo. 
12 
 
 
Cronómetro, utilizado para realizar las 
mediciones de tiempo que son claves 
para la obtención de la información que 
permitirá calcular la densidad de la 
muestra. 
 
 
Nivel de gota. También conocido como 
nivel de burbuja se usa para determinar 
si un plano es horizontal o no. 
Está provisto de un tubo de vidrio 
relleno de alcohol o éter con una 
burbuja de aire en su interior que, 
según su posición, determina si un 
plano es horizontal. El tubo está 
insertado en el cuerpo del instrumento 
reglado que puede ser de madera o 
metal. 
 
 
Haciendo uso de viscosímetros rotacionales 
Material y/o equipo Descripción 
 
 
Estos instrumentos operan por medio 
de la rotación de un cilindro o disco 
(husillo) el cual se sumerge en el 
material a analizar midiendo la 
resistencia de esta substancia a una 
velocidad seleccionada. La resistencia 
resultante o par es la medida del flujo 
de viscosidad, dependiendo de la 
velocidad y de las características del 
husillo; el instrumento calcula el par y la 
lectura directa de la viscosidad queda 
reflejada en cP (CGS) o mPa-s (SI). 
 Muestra de suavizante de telas, que 
será utilizando para determinar la 
densidad con ayuda del viscosímetro 
rotacional. 
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3.0 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 
Determinación de la densidad por la relación masa/volumen 
Haciendo uso del Picnómetro 
Determinacion de la densidad por 
la relacion masa/volumen 
(picnómetro)
Primero, haciendo uso de la 
balanza, se obtiene el dato de la 
masa del picnometro vacío.
Luego, se enraza el picnometro 
con agua destilada, llenando con 
cuidado de que no hayan 
burbujas y el capilar quede 
completamente lleno.
Secar el exterior y colocar el la 
balanza, anotar el valor obtenido.
Ahora se repite este 
procedimiento pero con la 
muestra de interés.
Se enraza el picnómetro, con las 
precauciones antes mencionadas.
Se obtiene el valor de la masa del 
picnómetro con la muestra dentro 
de este.
Se apaga el equipo que se utilizo 
y se procede a realizar los 
cálculos necesarios.
14 
 
Haciendo uso de una probeta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Determinación de la densidad con 
instrumentos de medición 
Haciendo uso de un hidrómetro o 
densímetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Determinacion de la 
densidad por la relacion 
masa/volumen (Probeta)
Haciendo uso de la 
balanza, se pesa la 
probeta vacía.
Posteriormente se llena la 
probeta, tratando de 
evitar el error de paralaje.
Se hace uso de nuevo de 
la balanza para calcular 
la masa de la probeta con 
el líquido muestra.
Se apaga el equipo que 
se utilizo y se realizan los 
cálculos necesario.
Determinacion de la densidad 
con instrumentos de medicion(hidrómetro o densímetro)
Haciendo uso de un termómetro 
se toma la temperatura de la 
muestra que se desea analizar.
Se procede a tomar el 
densímetro mas adecuado para 
la medición y se sumerge en la 
mezcla a evaluar.
Se sumerge haciendolo girar un 
poco de manera que busque el 
centro del recipiente en el que se 
deja.
Luego de esperar que deje de 
moverse se procede a hacer la 
lectura de la medida, siempre 
teniendo cuidado con el menisco.
15 
 
Determinación de la viscosidad de un 
liquído 
Haciendo uso de viscosímetros capilares 
 
Determinacion de la viscosidad de un 
liquido haciendo uso de un 
viscosimetro capilar (Cannon-Fenske)
Primero se llena el viscosimetro con la 
muestra. Se invierte el viscosimetro y 
se conecta una toma de vacío a un 
ramal y en la otra se inserta la muestra
Haciendo uso de una "trompa de 
agua" se llena el hasta que el liquido 
llegue a la marca de enrase.
Se retira la toma de vacío y el ramal 
grande se tapa, para impedir que el 
liquído baje antes de que la muestra 
alcance la temperatura deseada.
Se pone el soporte metalico que es 
necesario para poder introducirlo al 
baño viscosímetro.
Se comprueba que el baño 
viscosimetro tenga la temperatrua 
deseada y se procede a sumergir el 
viscosimetro.
Luego de esperar alrededor de 15 min, 
se destapa el viscosimetro y así el 
liquído comenzará a fluir lentamente
Una vez el liquido alcanza la primera 
marca se tiene que poner a correr el 
cronometro y esperar a que el bulbo 
inferior se llene.
Una vez se llena el primer bulbo tomar 
el tiempo y realizar la misma 
metodología para el segundo bulbo.
Determinacion de la viscosidad de 
un liquido haciendo uso de un 
viscosimetro capilar (Viscosímetro de 
Ostwald)
La primera medición se hará con un 
muestra conocida, en este caso 
agua destilada.
Se vierte dentro del viscosímetro de 
manera que se llene el bulbo número 
1.
Con ayuda de una pera, o algo que 
genere succión, se lleva el liquido del 
bulbo 1 al bulbo 2, y se sobrepasa la 
marca alrededor de 2 cm.
Una vez se ha llegado a esa altura, 
se retira la pera y el liquído 
comenzará a bajar.
Tomar el tiempo cuando pase por la 
primera marca y luego detener el 
cronómetro cuando llegue a la 
segunda marca.
Se repite este proceso con el liquído 
al que se le desea conocer la 
densidad en este caso, aceite de 
trementina.
Se realizan los cálculos necesarios 
para obtener el valor de la 
viscosidad.
16 
 
Haciendo uso de viscosímetros de flujo tipo copa 
Determinacion de la viscosidad utilizando 
viscosímetros de flujo tipo copa (Copa Ford)
Antes de iniciar se asegura de que la 
temperatura del laboratorio ronde entre los 22 
y 28 °C
Se calibra la base ajustable de la copa Ford, 
con ayuda del nivel de gota de forma que los 
3 extremos esten nivelados horizontalmente. 
Al igual que el anillo de la base de la copa.
Se incorpara la muestra de pintura con ayuda 
de una espatula y se le toma la temperatura, 
esperando tener una lectura de 25 °C al iniciar 
y durante la prueba.
Una vez se cumplen estos requisitos se 
coloca la copa Ford en la base y debajo de 
ella un recipiente limpio que sea capaz de 
contener toda la muestra que se vaya a vertir.
Se coloca un tapon de caucho o el dedo 
indice. Luego se vierte la muestra en la compa 
hasta que rebose un poco, con la ayuda de 
una regla metálica se limpia el exceso.
Al momento de retirar el dedo de la copa se 
tiene que comenzar a tomar el tiempo.
Hasta que se interrumpe la corriente de 
emación de la pintura se dentrá en 
cronómetro.
Una vez se interrumpe la emanación se toma 
la temperatura de la muestra para observar 
que siga dentro del rango adecuado.
Una vez finalizado se debe de lavar la copa 
Ford con un solvente adecuado.
17 
 
Determinación de la viscosidad utilizando viscosímetros rotacionales 
Determinacion de la viscosidad utilizando 
viscosímetros rotacionales ( Brookfield 
DV2T)
Se enciende el equipo haciendo uso del 
interruptor de la parte posterior.
Una vez nivelado el equipo presionar 
"siguiente" en la pantalla.
Se notará como comienza a rotar una parte 
del equipo, esto es para hacer una revisión 
del torque. Una vez diga "Autocero 
completado" se le da a siguiente.
En la pantalla que aparece, seleccionar el 
torque, aguja y velocidad que se desea 
utilizar.
Colocar la aguja de manera cuidadosa.
Ahora se procede a realizar la 
determinación de la viscosidad. 
Introduciendo de manera vertical la aguja 
en la muestra hasta que llegue a la muesca.
Oprimir el botón de ejecutar y esperar a que 
la pantalla nos muestre los resultados.
18 
 
4.0 RESULTADOS Y OBSERVACIONES 
Problema 1: 
Un densímetro pesa 9 g, y el área de la sección recta de su vástago es de 0.16 
cm2. ¿Cuál es la diferencia de alturas sumergidas en dos líquidos de densidades 
relativas 1?25 y 0.9 respectivamente? 
Solución: 
Datos: 
Peso del densímetro: 9 g = 0.009 Kg 
Área de la sección recta= 0.16 cm2 
𝜌𝑟1 = 1.25 
𝜌𝑟2 = 0.90 
∆𝒉 = ? 
Peso densímetro = peso del líquido desplazado 
Para el peso del líquido desplazado: = 𝜌. 𝑔. 𝑉 
Sabemos que la diferencia entre los volúmenes de los dos líquidos viene dada por: 
∆𝑉 = 𝜋𝑟2∆ℎ, siendo 𝜋𝑟2 el área de la sección recta ya conocida. A partir de lo 
anterior nos enfocaremos a calcular los volúmenes de líquido desplazados por el 
densímetro en cada uno de los fluidos, estimar su diferencia y a partir de ella 
encontrar el ∆𝒉. 
Para líquido 1, densidad 𝜌𝑟1 = 1.25 Para líquido 2, densidad 𝜌𝑟2 = 0.9 
0.009 Kg = 1250
𝐾𝑔
𝑚3
∗ 𝑣1
 0.009 Kg = 900
𝐾𝑔
𝑚3
∗ 𝑣2
 
 𝑣1 = 7.2 x 10
−6 𝑚3 𝑣2 = 1 x 10
−5 𝑚3 
 
∆𝑉 = 𝜋𝑟2∆ℎ 
{(1 𝑥 10−5) − (7.2 𝑥 10−6)} 𝑚3 = (0.16 𝑐𝑚2) ∗
1 𝑚2
(100)2 𝑐𝑚2
∗ ∆ℎ 
∆h = 0.1750 m = 17.5 cm 
 
R// La diferencia de Alturas es de 0.1750 m, es decir, es de casi 18 cm (17.5 
cm) 
19 
 
Problema 2: 
Un camión transporta 7500 litros de aceite lubricante cuya densidad es de 
27.5°API. ¿Cuántas toneladas de aceite lubricante son las que transporta? 
Datos: 
°𝐴𝑃𝐼 =
141.5
𝐺𝐸
− 131.5 
Despejando para encontrar Gravedad Especifica o Densidad relativa 
𝐺𝐸 = 𝜌𝑟 =
141.5
°𝐴𝑃𝐼 + 131.5
 
𝜌𝑟 =
141.5
27.5 + 131.5
= 0.8899 
 
Donde se sabe que 𝜌𝑟 =
𝜌𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎
 Encontrando 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 𝜌𝑟 ∗ 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 
 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = (0.8899) ∗ (
1000𝑘𝑔
𝑐𝑚3
) 
 𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 889.9 
𝑘𝑔
𝑐𝑚3
 
Convirtiendo a ton/l: 
𝜌𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 = 889.9
𝑘𝑔
𝑐𝑚3
∗
1 𝑡𝑜𝑛
1000𝑘𝑔
∗
1𝑚3
1000𝑙
= 8.899𝑥10−4
𝑡𝑜𝑛
𝑙
 
Dado que tenemos 7500 litros de aceite, encontramos la masa con la fórmula de la 
densidad: 
𝜌 =
𝑚
𝑉
 
𝑚 = 𝜌 ∗ 𝑉 = (8.899𝑥10−4
𝑡𝑜𝑛
𝑙
) ∗ (7500𝑙) = 6.674 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 
R// Se transportan 6.674 toneladas de aceite lubricante 
 
 
20 
 
Problema 3: 
A continuación, se presentan lecturas de viscosidad de un aceite lubricante a 
100°C. Una serie de medidas se obtuvo utilizado un viscosímetro capilar y la otra 
serie de medidas se obtuvo utilizando un viscosímetro rotacional. Determine 
intervalos de confianza al 95% para ambas series y compare con el valor 
especificado para dicha propiedad que es 140.5 
Viscosidad 
cinemática 
Viscosidad 
cinemática 
Viscosímetro 
Capilar 
Viscosímetro 
rotacional 
14.06 14.6 
13.95 14.77 
14.06 14.75 
14.16 14.69 
14.17 14.3 
13.99 13.73 
13.96 14 
13.96 13.65 
14.43 14.4 
13.99 14 
 
• Para el Viscosímetro Capilar 
 
medidas Xi 
 
1 14.06 0.000169 
2 13.95 0.015129 
3 14.06 0.000169 
4 14.16 0.007569 
5 14.17 0.009409 
6 13.99 0.006889 
7 13.96 0.012769 
8 13.96 0.012769 
9 14.43 0.127449 
10 13.99 0.006889 
Totales 140.73 0.19921 
 
x̅ =
140.73
10
= 14.073 
 
 
𝑆 = √
∑ (𝑥𝑖 − �̅�)
2
𝑖
(𝑛 − 1)
= √
0.19921
9
= 0.148776 
 
𝑡𝑛−1 = 2.26 𝑎𝑙 95% (𝑃𝑜𝑟 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑎𝑠) 
 
 𝑡𝑛−1 ∗
𝑠
√𝑛
= 2.26 ∗
0.148776
√10
= 0.10632 
 
21 
 
Intervalo de confianza: x̅ ± 𝑡𝑛−1 ∗
𝑠
√𝑛= 𝟏𝟒. 𝟎𝟕 ± 𝟎. 𝟏𝟏 
 
 
• Viscosímetro rotacional 
 
medidas Xi 
 
1 14.6 0.096721 
2 14.77 0.231361 
3 14.75 0.212521 
4 14.69 0.160801 
5 14.3 0.000121 
6 13.73 0.312481 
7 14 0.083521 
8 13.65 0.408321 
9 14.4 0.012321 
10 14 0.083521 
Totales 142.89 
 
1.60169 
 
 
�̅� =
142.89
10
= 14.289 
𝑆 = √
∑ (𝑥𝑖 − �̅�)2𝑖
(𝑛 − 1)
= √
1.60169
9
= 0.42186 
 
𝑡𝑛−1 = 2.26 𝑎𝑙 95% (𝑃𝑜𝑟 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑎𝑠) 
𝑡𝑛−1 ∗
𝑠
√𝑛
= 2.26 ∗
0.42186
√10
= 0.30149 
 
Intervalo de confianza: �̅� ± 𝑡𝑛−1 ∗
𝑠
√𝑛
= 𝟏𝟒. 𝟐𝟗 ± 𝟎. 𝟑𝟎 
 
 
Límites para el viscosímetro capilar Límites para el viscosímetro 
rotacional 
Límite superior: 14.18 Límite superior: 14.59 
Límite inferior: 13.96 Límite inferior: 13.99 
 
R// A partir de lo anterior podemos hacer una comparación y observar que los 
valores para el viscosímetro rotacional están un tanto alejados en el límite 
superior con respecto al valor especificado para dicha propiedad que es 
140.5, en cambio los resultados arrojados por el viscosímetro capilar ofrecen 
muy buenas aproximaciones pudiendo concluir que existe una mayor 
precisión y exactitud en estos últimos. 
22 
 
Problema 4: 
Si la densidad relativa del aceite lubricante es la indicada en el problema 2, 
determine la viscosidad dinámica o absoluta a partir de los promedios del 
problema 3. 
Sacando promedios de las densidades del problema tres 
�̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑐𝑎𝑝𝑖𝑙𝑎𝑟
=
(14.06 + 13.95 + 14.06 + 14.16 + 14.17 + 13.99 + 13.96 + 13.96 + 14.43 + 13.99)𝑐𝑆𝑡
10
 
�̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑐𝑎𝑝𝑖𝑙𝑎𝑟 = 14.073𝑐𝑆𝑡 
�̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
=
(14.6 + 14.77 + 14.75 + 14.69 + 14.3 + 13.73 + 14 + +13.65 + 14.4 + 14)𝑐𝑆𝑡
10
 
�̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 = 14.289𝑐𝑆𝑡 
Donde 1𝑐𝑆𝑡 = 1𝑥10−6
𝑚2
𝑠
 
Entonces: 
�̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑐𝑎𝑝𝑖𝑙𝑎𝑟 = 1.4073𝑥10
−5 𝑚
2
𝑠
 �̅�𝑣𝑖𝑠𝑐.𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 = 1.4289𝑥10
−5 𝑚
2
𝑠
 
 
Despejando formula de la viscosidad cinemática para encontrar la viscosidad dinámica: 
𝜈 =
𝜇
𝜌
→ 𝜇 = 𝑣 ∗ 𝜌 
𝜈 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎 𝜇 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑎 𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 
Viscosímetro capilar Viscosímetro rotacional 
𝝁 = 𝟏. 𝟒𝟎𝟕𝟑𝒙𝟏𝟎−𝟓
𝒎𝟐
𝒔
∗ 𝟖𝟖𝟗. 𝟗
𝒌𝒈
𝒎𝟑
 𝝁 = 𝟏. 𝟒𝟐𝟖𝟗𝒙𝟏𝟎−𝟓
𝒎𝟐
𝒔
∗ 𝟖𝟖𝟗. 𝟗
𝒌𝒈
𝒎𝟑
 
R/ 𝝁 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟐𝟓 
𝒌𝒈
𝒎∗𝒔
≈ 𝟎. 𝟎𝟏𝟐𝟓 
𝑵∗𝒔
𝒎𝟐
 R/ 𝝁 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟐𝟕
𝒌𝒈
𝒎∗𝒔
≈ 𝟎. 𝟎𝟏𝟐𝟕
𝑵∗𝒔
𝒎𝟐
 
 
 
23 
 
Problema 5: 
Utilizando la información siguiente, determine las constantes de la ley de Guzmán-
Andrade, para el aceite lubricante SAE 40 (ocupar la densidad del punto 3): 
Viscosidad, Cinemática 
135 cSt a 40°C 
14.2 cSt a 100°C 
Ley de Andrade 
log() = 𝑎 +
𝑏
𝑡
 
Ocupamos esta ecuación y sustituimos los datos en ambos casos. Luego 
procedemos a simultanear ecuaciones: 
log(135cSt) = 𝑎 +
𝑏
(40+273.15)°𝐾
 log(14.2St) = 𝑎 +
𝑏
(100+273.15)°𝐾
 
Ocupando software de calculadora TI: 
 
R// Las constantes de la ley de Guzmán-Andrade son: a= -3.95229 ^ b= 
1904.77 
5.0 CUESTIONARIO 
1. ¿Cómo se cuantifica matemáticamente la propiedad densidad determinada 
por el método basado en el uso del picnómetro?, escriba una ecuación. 
Para cuantificar matemáticamente la densidad por medio del método de 
picnómetro, se debe ocupar una sola ecuación que sintetiza todos los cálculos 
necesarios para encontrar el valor de la densidad de un determinado líquido. Y 
esta ecuación es: 
𝜌𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 = 
𝑀𝑎𝑠𝑎(𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜+𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜) − 𝑀𝑎𝑠𝑎(𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜)
𝑀𝑎𝑠𝑎(𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜+𝑎𝑔𝑢𝑎) − 𝑀𝑎𝑠𝑎(𝑝𝑖𝑐𝑛ó𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜)
∗ 𝜌𝑎𝑔𝑢𝑎 
2. ¿Cómo se definen y transforman las lecturas de viscosidad de distintos 
viscosímetros capilares (°Saybolt, °Engler, °Ostwald) a datos de viscosidad 
dinámica o absoluta? 
Para poder transformar las lecturas de cada viscosímetro a viscosidad dinámica, 
primero se debe transformar las lecturas a viscosidad cinemática y después 
pasarlo a viscosidad dinámica, pues en algunos viscosímetros no hay una relación 
24 
 
directa entre la lectura del viscosímetro a la viscosidad dinámica. Para ello se 
ocupa la siguiente relación: 
𝜇 = 𝑣𝜌 
En donde µ es la viscosidad dinámica en centipoise, 𝑣 es la viscosidad cinemática 
en Stokes y 𝜌 es la densidad de la sustancia en g/cm3. 
• Viscosímetro Saybolt Universal: 
 
𝑃𝑎𝑟𝑎 32 < 𝑡 ≤ 100 
𝑣 = 0.00226𝑡 −
1.95
𝑡
 
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑡 > 100 
𝑣 = 0.0022𝑡 −
1.35
𝑡
 
En donde, t se da en segundos Saybolt universal (SSU), y 𝑣 es en Stoke. 
• Viscosímetro Engler: 
𝑣 = 0.00147𝑡 −
3.74
𝑡
 
 En donde, t son los segundos que tarda en llenarse el depósito del 
viscosímetro Engler. 
 
• Viscosímetro Ostwald: 
𝜇1
𝜇2
=
𝜌1𝜃1
𝜌2𝜃2
 
 
Para este viscosímetro si hay una relación directa para obtener la viscosidad 
dinámica sin necesidad de transformarla primero a viscosidad cinemática. 
El subíndice 1 indica al líquido que se quiere conocer la viscosidad, y el subíndice 
2 indica al líquido de referencia del cual se conoce la viscosidad. 
 
3. Elabore una tabla de factores de conversión (con los diferentes sistemas 
unidades gravitacionales y no gravitacionales) que contenga las 
propiedades densidad, peso específico, viscosidad dinámica y viscosidad 
cinemática. 
 
25 
 
DENSIDAD 
SI Absolutas Gravitacionales 
kg/m3 
CGS 
(g/cm3) 
Inglés 
(Lb/ft3) 
Inglés 
(slug/ft3) 
Métrico 
(UTM/mt3
) 
Inglés 
ING 
(lb/ft3) 
MKS esp 
(kgr/mt3) 
CGS 
esp 
(gr/cmt3) 
0.001 
0.0624
28 
0.00194 0.10204 
0.0624
28 
1 0.001 
PESO ESPECÍFICO 
SI Absolutas Gravitacionales 
kg/m2*
s2 
CGS 
(g/cm2*
s2) 
Inglés 
(Lb/ft2*
s2) 
Inglés 
(slug/ft2*
s2) 
Métrico 
(UTM/m2*
s2) 
Inglés 
ING 
(lb/ft2*s
2) 
MKS esp 
(Kgr/mt2*
s2) 
CGS 
esp 
(gr/cmt2*
s2) 
0.1 
0.2048
16 
6.3659x
10-3 
0.10204 
0.2048
16 
1 0.1 
VISCOSIDAD DINÁMICA 
SI Absolutas Gravitacionales 
kg/m*
s 
CGS 
(g/cm*s
) 
Inglés 
(Lb/ft*s
) 
Inglés 
(slug/ft*s
) 
Métrico 
(UTM/m*
s) 
Inglés 
ING 
(lb/ft*s) 
MKS esp 
(kgr/mt*s
) 
CGS 
esp 
(gr/cmt*s
) 
10 
0.6719
69 
0.02088
5 
0.10204 
0.6719
69 
1 10 
VISCOSIDAD CINEMÁTICA 
SI Absolutas Gravitacionales 
m2/s 
CGS 
(cm2/s) 
Inglés 
(ft2/s) 
Inglés 
(ft2/s) 
Métrico 
(m2/s) 
Inglés 
ING 
(ft2/s) 
MKS esp 
(mt2/s) 
CGS 
esp 
(cmt2/s) 
10000 
10.763
9 
10.7639 1 
10.763
9 
1 10000 
 
4. Defina, para la densidad, que son °API, °Baumé y grados Gay Lussac. 
• Grados °API 
Es la escala más usada para medir densidad relativa de los productos 
derivados del petróleo. Se usa solamente para líquidos más ligeros que el 
agua. 
°𝐴𝑃𝐼 =
141.5
𝜌𝑟
− 131.5 
𝜌𝑟 𝑎 
60°𝐹
60°𝐹
 
• Grados °Baumé 
Es una escala para medir la densidad de los líquidos con la ayuda de 
densímetros. Existen dos escalas: 
o Para líquidos más ligeros que el agua 
26 
 
°𝐵𝑒 =
140
𝜌𝑟
− 130 
o Para líquidos más pesados que el agua; 𝝆𝒓 𝒂 
𝟔𝟎°𝑭
𝟔𝟎°𝑭
 
°𝐵𝑒 = 145 −
145
𝜌𝑟
 
• Grados Gay Lussac 
Estos densímetros miden el porciento de alcohol en volumen en una 
muestra. 
Peso específico 
°GL = % de alcohol en volumen 
 
5. Describa la ecuación de Enskog y la fórmula de Souders 
 
 
o Ecuación de Enskog 
La ecuación de Enskog se utiliza para encontrar viscosidades en los gases a bajas 
presiones cuando no se tienen todos los datos experimentales, es decir, cuando 
los datos que se tienen no son suficientes para obtener el valor de la viscosidad 
por medio de nomogramas, tablas o gráficas de viscosidad contr temperatura. 
La ecuación de Enskog se expresa: 
𝜇 = 2.6693𝑥10−21 ∗
√𝑃𝑀 ∙ 𝑇
𝜎2Ω
 
Donde: 
𝜇 = 𝑔/𝑐𝑚𝑠 
𝜎 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑖𝑠𝑖ó𝑛 (=)𝐿 = 𝑐𝑚 
Ω = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑖𝑠𝑖ó𝑛 
𝑇 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎(=)𝑇 = °𝐾 
∈
𝐾
= 𝑝𝑎𝑟á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 (=)𝑇 = °𝐾 
𝑃𝑀 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟Los valores del diámetro de colisión, integral de colisión y parámetro del potencial 
pueden encontrarse en tablas. 
 
o Fórmula de Souders 
27 
 
La fórmula de Souders se utiliza para encontrar viscosidades en líquidos orgánicos 
cuando no se cuenta con todos los datos experimentales. 
La fórmula de Souders se expresa: 
log(10𝜇) = 𝑚𝜌𝐿 − 2.9 
Donde: 
𝑚 =
𝐼
𝑃𝑀
 
𝐼 = ∑ 𝐴𝑛 + ∑ 𝑃 ; I= constante que depende de la estructura. 
𝜇 = 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛 𝑐𝑝 
𝜌𝐿 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑎 20°𝐶 𝑒𝑛 𝑔/𝑐𝑚3 
 
6. ¿Cómo se calcularían las constantes de la fórmula de Andrade? 
La fórmula de Andrade: 
𝑙𝑜𝑔𝜇 = 𝑎 +
𝑏
𝑇
 
Ya que esta fórmula se utiliza para calcular la variación de la viscosidad de los 
líquidos con respecto a la temperatura, entonces para poder calcular las 
constantes a y b de la ecuación de Andrade, se necesitaría tener el valor de por lo 
menos 2 mediciones experimentales de la viscosidad dinámica µ con las 
respectivas temperaturas utilizadas, y así poder generar dos ecuaciones con dos 
incógnitas, que en este caso serían las constantes a y b. 
Teniendo estas dos ecuaciones se resuelven y se obtienen así los valores de las 
constantes a y b. 
 
7. ¿Qué es la tensión superficial? ¿Para qué puede servir su cálculo en 
mecánica de fluidos? 
 
En la superficie de un líquido en contacto con el aire, se tiene la formación de una 
verdadera película elástica debida a que la atracción entre las moléculas del 
líquido es mayor que la ejercida por el aire y las moléculas superficiales son 
atraídas hacia el inferior del líquido y tienden a volver el área de la superficie un 
mínimo. Este es el fenómeno de tensión superficial. 
El cálculo de la tensión superficial sirve para entender fenómenos como la 
capilaridad, solubilización de fluidos inmiscibles, así como para caracterizar los 
efectos de compuestos surfactantes. De igual forma, influye en diversas 
28 
 
aplicaciones (medicina, procesos biológicos, soldadura aeroespacial, automotriz, 
etc), por lo que conocer el valor de dicha propiedad para algunas aplicaciones es 
de suma importancia. 
En metrología la tensión superficial se encuentra involucrada en diversos 
fenómenos, pero principalmente en aquellos relacionados con metrología de 
densidad, principalmente en el método de pesada hidrostática, ya que el patrón de 
densidad se encuentra suspendido de una balanza mediante un alambre, el cual 
entra en contacto con el provoca la formación de un menisco, y el tamaño de dicho 
menisco depende del valor de la tensión superficial del líquido. 
Otro proceso importante es el de la influencia del valor de la tensión superficial de 
los líquidos que son empleados para calibración de hidrómetros y en donde se 
utiliza el mismo, ya que en la espiga se presenta la formación del menisco debido 
a la tensión superficial del líquido. 
 
8. ¿Cómo se clasifican los aceites lubricantes? ¿Qué significa SAE? 
 
Las siglas SAE significan: Sociedad de Ingenieros Automotores de los Estados 
Unidos. 
Los aceites lubricantes se clasifican de acuerdo a su viscosidad y la SAE clasifico 
a los aceites según su viscosidad adoptando como temperatura de referencia 
100°C. 
La SAE clasifica los aceites de motor de acuerdo con su viscosidad en: 
UNIGRADOS los cuáles son: SAE 40 y SAE 50. MULTIGRADOS los cuales son: 
SAE 20W-40, SAE 20W-50 y SAE 15W-40. 
Grado SAE Viscosidad cinemática en cSt a 
100°C 
0W 3.8 
5W 3.8 
10W 4.1 
15W 5.6 
20W 9.3 
25W 9.3 
20 5.6-9.3 
30 9.6-12.5 
40 12.5-16.7 
50 16.3-21.9 
60 21.9-26.1 
 
9. ¿Cómo varía el valor de la densidad absoluta con respecto a la temperatura 
para un aceite lubricante SAE 40? 
29 
 
 
Una característica importante de la densidad es que varía según la temperatura 
del aceite de forma inversa: cuanto mayor es la temperatura, menor es la 
densidad. 
 
10. ¿Cómo varía el valor de la viscosidad con respecto a la temperatura para 
un aceite lubricante SAE 40?. Explique 
 
La viscosidad de aceite de motor depende de la temperatura. Cuanto más calor, 
menos viscoso es el aceite, es decir, la viscosidad es inversa a la temperatura y si 
hay un aumento de temperatura la viscosidad del aceite disminuye, lo contrario si 
disminuye la temperatura aumenta la viscosidad del aceite y por lo tanto este se 
vuelve muy viscoso y no circula ni protege. 
 
11. ¿Qué es el índice de viscosidad? Defina 
 
El índice de viscosidad es el término usado para expresar la resistencia del aceite 
al cambio de viscosidad conforme cambia la temperatura. Esta relación entre 
viscosidad y temperatura es la consideración más importante a la hora de 
seleccionar aceites que operen en temperaturas de cambian drásticamente. 
La temperatura tiene una influencia crítica sobre la viscosidad, así que es 
importante que se tenga en consideración la temperatura de trabajo. 
 
Un alto índice de viscosidad indica un rango relativamente bajo de viscosidad con 
cambios de temperatura y un bajo índice de viscosidad indica un alto rango de 
cambio de viscosidad con la temperatura. En otras palabras, si un aceite de alto 
índice de viscosidad y un aceite de bajo índice de viscosidad tienen la misma 
viscosidad a temperatura ambiente, a medida que la temperatura aumenta el 
aceite de alto índice de viscosidad se adelgazará menos, y por consiguiente, 
tendrá una viscosidad mayor que el aceite de bajo índice de viscosidad a 
temperaturas altas. 
 
12. ¿Por qué es importante y utilizada la propiedad densidad en un aceite 
lubricante? 
La densidad de un lubricante es muy importante en varios aspectos uno de los 
principales es que la densidad juega un papel importante en las funciones del 
lubricante y en el desempeño de la máquina. La mayoría de los sistemas están 
30 
 
diseñados para bombear un fluido con una densidad específica, así que si la 
densidad comienza a cambiar, la eficiencia de la bomba también cambiará. 
Además, esta propiedad de los fluidos es crucial para algunos de los atributos de 
los lubricantes. Por ejemplo, a medida que la densidad se incrementa, el fluido se 
torna más espeso. Esto eleva el tiempo que le toma a una partícula sedimentarse. 
Y ya que el cálculo de la densidad es importante en la obtención del valor de la 
viscosidad. La viscosidad es la propiedad simple más importante de un lubricante, 
de manera tal que si se van a realizar cálculos usando esta propiedad, debe 
conocerse el valor de la densidad. 
 
13. ¿Por qué es importante y utilizada la propiedad viscosidad en un aceite 
lubricante? 
La viscosidad es la característica más importante de la lubricación de cualquier 
máquina. 
 
• Si la viscosidad del aceite es muy baja para la aplicación, el desgaste es 
mayor por falta de colchón hidrodinámica. 
 
• Si la viscosidad del aceite es muy alta para la aplicación, el consumo de 
energía es mayor, el desgaste puede ser mayor por falta de circulación y el 
aceite se calentará por fricción. 
Solamente la viscosidad correcta maximizará la vida útil y la eficiencia del motor, 
transmisión, sistema hidráulico o lo que sea la aplicación. El funcionamiento 
óptimo de una máquina depende en buena medida del uso del aceite con la 
viscosidad adecuada para la temperatura ambiente. Además, es uno de los 
factores que afecta a la formación de la capa de lubricación. 
6.0 CONCLUSIONES 
Tomar la temperatura del fluido de estudio antes de la prueba es parte esencial en 
el proceso experimental, ya que de ello dependen propiedades de interés como la 
densidad y la viscosidad. 
Al hacer uso de una probeta, se debe evitar mirar por encima o por debajo del 
fondo del menisco pues ello arrastra a falsos resultados los cuales conocemos 
como el error de paralaje. Esto se evita leyendo el menisco a la altura de los ojos. 
Debido a dependencia de la densidad con la temperatura y para realizar lecturas 
correctas con el densímetro, la solución de estudio debe de hallarsea la 
temperatura de calibración del densímetro, de lo contrario, para lecturas a 
temperaturas distintas a la de calibración se debe de recurrir a correcciones 
posteriores de los datos haciendo uso de tablas con estos fines o de algún 
software de ajuste. 
https://www.widman.biz/Seleccion/hidrodinamica.html
31 
 
Para reducir errores, procurar eliminar las burbujas que puedan llegarse a formar 
alrededor del densímetro durante su uso una vez este se haya sumergido en el 
líquido, pues ello puede afectar a la exactitud de los valores que se recojan. Lo 
anterior se consigue mediante un leve movimiento de rotación a la cual se somete 
el densímetro dentro del fluido de estudio. 
Para mediciones de viscosidad en fluidos de baja viscosidad como pinturas de 
base aceite y barnices, se puede recurrir al viscosímetro Copa Ford, no olvidar 
que la temperatura a la cual debe de llevarse a cabo el ensayo debe de ser de 
25 ℃ ± 0.2 desde el inicio hasta el fin del mismo. En caso de que se requiera 
acondicionar la muestra a la temperatura de estudio desde una temperatura por 
encima del rango aceptable, basta con bajar unos grados por debajo de la 
Temperatura deseada colocando el recipiente con la muestra en agua helada 
durante unos segundos y agitando vigorosamente, al terminar se deja reposar y se 
verifica la temperatura hasta alcanzar la temperatura deseada. Para acondicionar 
muestras desde temperaturas por debajo de la temperatura requerida se repite el 
proceso anterior sustituyendo el agua fría por agua caliente. 
7.0 RECOMENDACIONES 
• De manera general se recomienda que para la medición tanto de la 
densidad como de la viscosidad buscar las normativas que rigen a cada 
uno de los diferentes aparatos que se utilizarán para tener una visión clara 
de cómo deben usarse. 
• En el caso de las lecturas que se realizan en probetas o diferentes 
recipientes que se pueda observar un menisco, tener la precaución 
necesaria para no cometer un error de paralelaje al momento de realizar 
una lectura. 
• Siempre verificar la temperatura de las muestras que se vayan a utilizar, ya 
que las dos propiedades que se están calculando suelen variar de manera 
grande con los efectos de la temperatura. 
• Conocer con que líquidos trabajan los diferentes equipos, ya que de ser 
utilizados de manera incorrecta puede conllevar a dañarlos o arruinarlos por 
completo. 
• En el caso del viscosímetro rotacional, proceder con el mayor cuidado al 
momento de colocar las agujas que serán utilizadas para realizar la lectura 
ya que es una zona delicada del aparato que puede dañarse con facilidad. 
 
8.0 REFERENCIAS 
1. Antonio Valiente Barderas. (2002). Problemas de flujo de fluidos. México: 
Editorial LIMUSA, S.A de C.V. 
2. Antonio Valiente Barderas. (2016). Ingeniería de Fluidos. México: UNAM. 
32 
 
3. Julio Diaz & Luis Becerra. (2008, octubre 22-24). Tensión Superficial, 
importancia de las mediciones en la Metrología de Densidad con un valor 
de incentidumbre aceptable. simposio de Metrología , 6, pp.1-2. 
4. Pedro Hernandez. (2018). Análisis de la densidad del aceite: cuándo y por 
qué hacer. septiembre 15,2020, de ALS Sitio web: 
https://www.alsglobal.com/%2Fes-
co%2Fnews%2Farticulos%2F2018%2F09%2Fanlisis-de-la-densidad-del-
aceite-cundo-y-por-qu-hacer 
5. LABORATORIO No.1: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS. (2020). Guía de laboratorio, 
Anexos. 
 
https://www.alsglobal.com/%2Fes-co%2Fnews%2Farticulos%2F2018%2F09%2Fanlisis-de-la-densidad-del-aceite-cundo-y-por-qu-hacer
https://www.alsglobal.com/%2Fes-co%2Fnews%2Farticulos%2F2018%2F09%2Fanlisis-de-la-densidad-del-aceite-cundo-y-por-qu-hacer
https://www.alsglobal.com/%2Fes-co%2Fnews%2Farticulos%2F2018%2F09%2Fanlisis-de-la-densidad-del-aceite-cundo-y-por-qu-hacer