Respuesta:
HOLA!
Para determinar cómo varía la viscosidad del agua cuando está subenfriada en 60ºC a una presión de 14.7 lb/in², necesitamos conocer la viscosidad del agua a dos temperaturas diferentes: la temperatura inicial y la temperatura disminuida en 60ºC. A 14.7 lb/in², que es la presión atmosférica estándar, podemos utilizar tablas de propiedades físicas del agua.
Primero, asumimos una temperatura inicial (T₁) para el agua. Supongamos que T₁ = 20°C (293 K) como una temperatura típica. La temperatura subenfriada (T₂) será entonces:
\[ T_2 = T_1 - 60°C \]
\[ T_2 = 20°C - 60°C = -40°C \]
Utilizaremos las viscosidades correspondientes a estas temperaturas. Para encontrar la viscosidad del agua a estas temperaturas, podemos consultar tablas de propiedades físicas del agua o fórmulas empíricas que describen cómo cambia la viscosidad con la temperatura.
Viscosidad del agua a 20°C (293 K)
A 20°C, la viscosidad dinámica del agua (\(\mu\)) es aproximadamente:
\[ \mu_{20°C} \approx 1.002 \, \text{mPa·s} \]
### Viscosidad del agua a -40°C (233 K)
Para el agua subenfriada a -40°C, la viscosidad es considerablemente mayor. Según las tablas de propiedades físicas, la viscosidad del agua a -40°C es aproximadamente:
\[ \mu_{-40°C} \approx 3.000 \, \text{mPa·s} \]
Variación de la viscosidad
Para determinar la variación, podemos calcular la diferencia entre las viscosidades a las dos temperaturas:
\[ \Delta \mu = \mu_{-40°C} - \mu_{20°C} \]
\[ \Delta \mu = 3.000 \, \text{mPa·s} - 1.002 \, \text{mPa·s} = 1.998 \, \text{mPa·s} \]
Cambio relativo en la viscosidad
También podemos expresar este cambio en términos relativos:
\[ \text{Cambio relativo} = \frac{\mu_{-40°C} - \mu_{20°C}}{\mu_{20°C}} \times 100 \]
\[ \text{Cambio relativo} = \frac{3.000 - 1.002}{1.002} \times 100 \approx 199.4\% \]
Conclusión
La viscosidad del agua aumenta considerablemente cuando se subenfría de 20°C a -40°C. En este caso, la viscosidad del agua aumenta en aproximadamente 1.998 mPa·s, lo cual representa un aumento del 199.4%. Esto indica que el agua se vuelve mucho más viscosa a temperaturas más bajas, especialmente cuando está por debajo del punto de congelación, aunque aquí asumimos que permanece en estado líquido (subenfriada).
ESPERO QUE TE SIRVA!
CORONA PORFAVOR.
