A Viscosidade do Óleo de Copaífera Oficinais

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Determinação da Densidade e Diâmetro da Esfera

O diâmetro da esfera deverá ser medido com o auxílio de um paquímetro, de modo a obter o seu raio. Seu volume deverá ser obtido de acordo com a fórmula com base no Principio de Cavalieri. Portanto a formula do volume da esfera de raio é:

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Densidade do Oleo da Copaifera langsdorffii

A densidade do líquido pode ser determinada pela diferença de massa do liquido pelo volume ocupado, é obtida pelo quociente entre a massa e o volume.

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cFigura 2: Formula da Densidade

Velocidade Terminar da Esfera

Por tratar- se de uma velocidade constante, pode ser obtida medindo-se o intervalo de tempo que a esfera demora para percorrer uma distância L no fluido:

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Figura 3: Formula da Velocidade Terminal da Esfera

Determinação da viscosidade

A viscosidade de um fluído pode ser determinada pela Lei de Stokes, em que g: aceleração da gravidade, r: raio da esfera, Pe: densidade da esfera, Pf: densidade do fluido. V: velocidade do cronometro.

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Figura 4: Lei de Stokes

- REFERÊNCIAL TEÓRICO

Nascido em 13 de agosto de 1819 em Skreen, Condado de Sligo, Irlanda. George Gabriel Stokes foi um matemático e físico teórico britânico que fez tremendas contribuições na área da matemática, física, químico e engenharia. Especialista em pesquisas para a determinação de viscosidade de fluidos, particularmente usando em seus experimentos conjuntos de esferas.

George Stokes publicou a versão definitiva da equação Navier-Stokes (Ver Louis Marie Henri Navier), utilizando o parâmetro m (viscosidade dinâmica). Formulou a lei da fluorescência (1852), observando o efeito da luz ultravioleta sobre o quartzo. Do seu sobrenome vem a unidade de medida de viscosidade cinemática, no c. g. s., Stoke, igual à de um líquido cuja viscosidade é um poise e cuja massa volumétrica é um grama por centímetro cúbico.

Segundo Stokes, o movimento de um corpo em um meio viscoso é influenciado pela ação de uma força viscosa, Fv, proporcional à velocidade, v, conhecida como lei de Stokes. Se uma esfera de densidade maior que a de um líquido for solta na superfície do mesmo, no instante inicial a velocidade é zero, mas a força resultante acelera a esfera de forma que sua velocidade vai aumentando. Pode-se verificar que a velocidade aumenta não uniformemente com o tempo e atinge um valor limite, que ocorre quando a força resultante for nula.(Artigo, ano)

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Figura 5: Lei de Stokes

As três forças que atuam sobre a esfera são, além da força viscosa, o peso da esfera, P, e o empuxo, E. Igualando a resultante dessas três forças a zero, obtem-se a velocidade limite, onde ρ e ρ’ são as densidades da esfera e do meio, respectivamente, e g é a aceleração da gravidade.

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Figura 6: Esquema de uma esfera num fluido quiescente conforme pesquisa de George Gabriel Stokes, matemático nascido na Irlanda

- CRONOGRAMA

O perante projeto iniciou-se na 2º Semestre, especificamente dia 14 de agosto, apresentando assim, o seguinte cronograma:

- 3º e 4º Semana de Agosto (14-08 a 31-08): Apresentou-se a proposta do projeto, desta forma, realizaram-se respectivas reuniões com o grupo a fim de definir o tema a ser trabalhado, juntamente com o auxilio do professor;

- 1º Semana de Setembro (01-09 a 09-09): Estabelecendo-se o tema, iniciou-se pesquisas sobre o mesmo, a fim de aprofundar os conhecimentos sobre viscosidade e sua importância;

- 2º Semana de Setembro (11-09 a 15-09): Após a pesquisa sobre viscosidade, se iniciou a construção de um banco de informações, com o intuito de auxiliar na elaboração do projeto;

- 3º Semana de Setembro (18-09 a 22-09): Realizou-se de reuniões com o grupo de modo, a finalizar todos os pontos sobre o projeto, iniciando a elaboração da primeira parte de pesquisa;

- 4º Semana de Setembro (25-09 a 28-09): Finalizou da primeira parte de pesquisa do projeto proposto;

- 1º Semana de Outubro (02-10 a 06-10): Entrega da primeira parte de pesquisa do projeto proposto;

- 2º e 3º Semana de Outubro (09-10 a 20-10): Realização do procedimento do projeto;

- 4º Semana de Outubro (23-10 a 28-10): Interpretação dos dados obtidos com o procedimento e iniciação da segunda parte de pesquisa do projeto proposto (apresentação dos dados obtidos);

- 1º e 2º Semana de Novembro (01-11 a 17-11): Finalização da segunda parte de pesquisa e elaboração do seminário;

- 3º Semana de Novembro (20-11 a 24-11): Apresentação do seminário;

- MONTAGEM

Para a montagem no perante experimento foi realizado no laboratório de Solos do Instituto Federal de Educação – Campus Ji-Paraná, foram utilizados:

- Tubo de ensaio;

- Balança analítica;

- Régua (30cm) ;

- Óleo de copaíba;

- Esfera de chumbo;

- Paquímetro;

- Cronometro;

- COLETA DE DADOS

Primeiramente mediu-se a circunferência da esfera com o auxilio de um paquímetro de modo a obter raio da mesma, para a realização do calculo o volume e com o auxilio da balança analítica mediu-se a massa da esfera e dando continuidade aos cálculos para a obtenção da densidade.

Utilizou-se um tubo de ensaio para medição do volume do óleo de Copaíba, ao colocar o óleo na balança analítica determinou-se a massa do óleo (com a balança já tarada, para a obtenção apenas do peso da balança). Após isso com o auxilio de uma régua mediu-se a altura do tubo de ensaio para posteriormente a calculo