Viscosidade

...

Re = [pic 3]

Sendo:

R = raio da esfera; [m]

V = velocidade terminal ou limite da esfera; [m/s]

ν = viscosidade cinemática do fluido; [m2/s]

Esse processo para a determinação da viscosidade de fluidos pode ser também aplicado em líquidos e gases, em tubos fechados, utilizando esferas especiais fornecidas pelo fabricante do viscosímetro e inclusive para valores diversos da temperatura e da pressão.

2- DESENVOLVIMENTO

2.1 Procedimento Experimental

No processo de determinação da viscosidade do fluido deve-se primeiramente constatar a temperatura em que o fluido se encontra e sua respectiva densidade, com auxilio de um termômetro e um densímetro. Os dados foram facilmente adquiridos e registrados em uma folha de teste. Para o complemento do experimento foram respeitados os seguintes procedimentos:

- Aferir o comprimento do fluido presente em cada tubo;

- Abandonar uma esfera na superfície de cada fluido e medir o tempo de queda até o fundo do tubo;

- Refazer o experimento com 3 esferas

- Calcular os valores da viscosidade dinâmica e cinemática por meio das equações fornecidas anteriormente.

[pic 4][pic 5]

Figura 1: Esquema da Montagem do experimento

2.2 Equipamentos

Para a realização deste experimento, foram utilizados três tubos com distâncias verticais demarcadas contendo cada um fluido a ser estudado, um cronômetro, esferas metálicas com diâmetro de 3,175 mm e massa de 0,144g, um densímetro e um termômetro.[pic 6]

- Tubo de óleo rícino;

- Tubo de lubrificante SAE 30;

- Tubo de Glicerina;

[pic 7]

2.3 Dados Obtidos

Para tal experimento foram utilizadas as seguintes fórmulas;

- Raio = [pic 8]

- Volume de uma esfera = [pic 9]

- Viscosidade cinemática = (viscosidade absoluta / massa específica) [pic 10]

- [pic 11]

- m²/s = 0,0001.Stoke

- Desvio absoluto = D.A = medida – média

- Desvio Relativo = D.R = D.A / média

- Desvio média absoluto = D.M.A = média aritmética dos valores absolutos dos desvios absolutos

2.4 Análise dos dados

Os valores de viscosidade absoluta e cinemática obtidos foram semelhantes aos valores das tabelas da apostila de aulas de laboratório. No entanto, os valores não foram iguais devidos a erros ocorridos durante a prática. Esses erros de medição podem ter ocorrido devido à inexatidão da marcação do tempo de queda das esferas, já que tal medição foi feita através de acionamento manual de um cronômetro. Dessa forma ocorrem atrasos na aferição do tempo. Também podem ter ocorridos erros de paralaxe.

3 – CONCLUSÃO

A obtenção de resultados coerentes da viscosidades dinâmica e cinemática, comparados com os valores encontrados na literatura, foi possível através da Lei de Stokes, pois os três tipos de fluido utilizados no experimento apresentam escoamento do tipo laminar. Se esse escoamento fosse do tipo turbulento, não seria possível obter os resultados utilizando a Lei de Stokes. A fórmula para saber se o fluido é turbulento ou laminar, já citada neste relatório, é a obtenção do número de Reynolds.

Os erros ocorridos durante a aferição dos dados podem ter sido apresentados, dentre outros fatores, pelo fato de que a medição do tempo foi feita de maneira manual. Uma possível solução para o erro na obtenção do tempo de queda seria um cronômetro interligado a sensores a partir da superfície do fluido e no fim do tubo, a fim de eliminar o possível erro causado por mãos humanas.