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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA CAROLINE BANDEIRA REZENDE Medição da viscosidade em função da temperatura para fluidos newtonianos CURITIBA, AGOSTO DE 2015 1. Introdução A viscosidade seria um atrito interno entre o fluido e a superfície de contato. As forças geradas por essa viscosidade são contrárias ao movimento. Portanto fluidos e viscosidades são assuntos muito importantes e muito abordados nos dias de hoje. Viscosímetro Capilar: Através desse equipamento, utilizando o conceito de capilaridade de fenômenos de transporte conseguimos quantificar a viscosidade de um fluido. 2. Prática Experimental Para o cálculo da viscosidade tinha-se um tanque com água pré- aquecida, uma pêra laboratorial, um cronômetro e um viscosímetro capilar dentro do tanque. Puxava-se o fluido dentro do viscosímetro com o auxílio da pêra até ultrapassarem uma marca superior. Após o fluido passar essa marca, retirava-se a pêra, e contava quanto tempo o mesmo demorava para ultrapassar uma outra marca, localizada mais abaixo. Assim, com esses dados de tempo e temperatura podemos calcular a viscosidade de um fluido newtoniano em uma dada temperatura. Através da fórmula do viscosímetro capilar: (eq.1) Aonde: ρ é a densidade do fluido. No nosso caso o fluido usado é o glicerol e sua densidade é 1,344 g/mL (medido numa balança a massa de 33,6 g, em um frasco de 25 mL). K seria uma constante de valor 0,0596 E o t, o tempo que o fluido passaria de uma marca à outra. 3. .Resultados e discussão Com os dados de tempo e temperatura coletados, conseguiu-se montar uma tabela e acrescer o valor da viscosidade (cP) calculado em cada faixa de temperatura: Tempo(s ) T(°C) μ(cP) 272 22 21,7482 210 27 16,7909 166 32 13,2728 132 37,15 19,5543 108 42 8,6353 101 44 8,0756 90 47 7,1961 81 50 6,4765 71 54 5,6769 58 62 4,9573 E a partir desta tabela conseguiu-se plotar o gráfico: Relacionando a regressão exponencial com a equação: Temos A = 0,0408 e B = 3,9134. Também foi plotado um gráfico linearizado com o ln μ ao invés de μ, usando a seguinte tabela: T(°C) ln μ 22 3,0795 27 2,8208 32 2,5857 37,15 2,3565 42 2,1559 44 2,0889 47 1,9735 50 1,8682 54 1,7364 58 1,6009 4. Conclusão Os fluidos newtonianos são caracterizados por apresentar uma relação linear entre o logarítimo natural da viscosidade (ln μ) e a temperatura (T). Eles deveriam apresentar uma diminuição na sua viscosidade conforme a temperatura aumentava, e tal teoria foi comprovada. A regressão obteve um bom resultado, tendo que o coeficiente de correlação foi 0,9936 .
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