Determinazione della Viscosità di un Fluido -Mediante il Viscosimetro di Engler

Bussacchini Marco  4I Esercitazione n° 2 6/11/2000

Determinazione della Viscosità di un Fluido

Mediante il Viscosimetro di Engler

In questa esperienza di laboratorio abbiamo calcolato la viscosità di un olio. La viscosità di un fluido è quella grandezza fisica che descrive l'attrito che vi è tra le molecole all'interno del fluido che si prende in esame. Il macchinario che utilizzeremo è il viscosimetro di Engler.

1. Viscosimetro di Engler

Noi dobbiamo rilevare il tempo che impiega un olio per scendere da un serbatoio, attraverso un piccolo foro, a varie temperature e arlo poi con il tempo che ci impiegherebbe l'acqua. Il tempo che l'acqua impiega per uscire tutta dal serbatoio è detto costante del viscosimetro. Esso, infatti, dipende da viscosimetro a viscosimetro. La viscosità è il numero che troveremo, è una viscosità relativa perché ata con quella dell'acqua.

L'apparecchio di Engler è formato da un recipiente pieno d'acqua con al suo interno un serbatoio per l'olio da esaminare. Questo serbatoio ha un foro conico, di diametri 2.9mm, il maggiore, e 2.8mm, il minore, che permette all'olio di uscire. Quando noi dobbiamo scaldare l'acqua non vogliamo che l'olio esca, l'apparecchio è, infatti, fornito di una bacchetta che permette di chiudere il foro. ½ sono due termometri che misurano le temperature dell'acqua e dell'olio. Per scaldare il sistema si utilizza una resistenza elettrica, l'acqua si scalderà direttamente, mentre l'olio si scalderà per induzione. All'interno del serbatoio dell'olio vi sono tre uncini che servono per determinare l'esatto volume di olio da utilizzare. Dovremo utilizzare un volume di olio pari a 200cm³. Effettueremo due misurazioni: la prima misureremo il tempo di uscita di un volume d'olio pari a 100cm³, l'altra con un volume pari a 200cm³. La prima misurazione sarà puramente indicativa perché noi utilizzeremo, per effettuare i calcoli, solamente il valore risultato dalla misurazione del volume massimo.

Tipo di viscosimetro: viscosimetro di Engler

Ditta costruttrice: ----- ----- -------

Costante del viscosimetro: 52 secondi

2. Tabella per la conversione da °E al sistema SI

3. Primo olio utilizzato

• Descrizione dell'olio

Abbiamo utilizzato un olio COMLUBE. Questo olio era di tipo invernale, cioè è predisposto a lavorare a temperature più basse. Sulla scatola vi è scritto che può variare da 10 a 40 SAE. SAE è un'unità di misura della viscosità americana.

Tipo di olio: olio invernale

Marca: Comlube

Campo di funzionalità dichiarato: 10-40 SAE

Tabella dei dati rilevati

Osservazioni sulla tabella

La tabella indica che, al variare delle temperature cambia la viscosità. Questo è normale, infatti, con l'aumentare delle temperature l'attrito tra le molecole interne diminuisce, si dice che il fluido diventa meno viscoso. Le conversioni in gradi SAE sono effettuate solo con il valore della prova a 98°C perchè la tabella riportava solo quel valore per le conversioni.

Le conversioni effettuate con l'abaco sono state evidenziate con linee di colore blu.

Osservazioni sul grafico

Dal grafico si nota che la relazione tra la viscosità e la temperatura risulta una retta spezzata. La forma delle rette potrebbe far intuire che il grafico della relazione tra temperatura e viscosità sia un'iperbole ma non possiamo esserne sicuri.

Secondo olio esaminato

Descrizione dell'olio

Abbiamo utilizzato sempre un olio invernale, sempre con le stesse caratteristiche, dichiarate dalla casa produttrice. L'olio esaminato era un Sint2000 con un campo di lavoro che variava da 10 a 40 SAE.

Tipo olio: invernale

Marca: Agip Sint2000

Campo di funzionalità dichiarato: 10-40 SAE

Osservazioni sulla tabella

Dalla tabella si nota immediatamente, confrontandola con l'altra, che vi è molta differenza tra i due oli. Il primo è molto più viscoso, vi è una differenza di circa due gradi Engler. È difficile dire quale sia il migliore, certamente il Sint2000 sarà più adatto a motore freddo, mentre il Comlube andrà meglio a motore caldo. Anche qui vale, per le conversioni in gradi SAE, quanto detto per la tabella relativa al primo olio analizzato.

Osservazioni sul grafico

Dal grafico emerge che la linea parte molto più ripida e termina più piatta. Ciò sta a significare che l'olio avrà una violenta diminuzione di viscosità quando le temperature assomigliano a quelle di un motore freddo, ma appena le temperature arrivano attorno a quelle di lavoro (circa 100° C) la sua viscosità diminuirà molto più lentamente.

Osservazioni conclusive

Da notare, oltre alle differenze rilevate attraverso i grafici e le tabelle, è quella del colore tra i due oli. Il primo, Comlube, era, infatti, molto più scuro del secondo, Sint2000. Ciò non significa niente però è da notare come due oli, apparentemente uguali, siano sostanzialmente diversi tra loro.