relatorio12 - VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
 
 
 
 
 
ANA CAROLINA VIEIRA VIDIGAL 
ANA FLÁVIA SILVA HELENO 
ANDRESSA CRISTINA DA SILVA 
ARI SÉRGIO OLIVEIRA LEMOS 
BIANCA ROBERTA CAMPOS 
ÉRICA MONTEIRO PESSANHA 
FABIANA CRISTINA COSTA GOMES 
FABIANA PRESTO ROMANHOLI 
FERNANDA DA SILVA NEVES 
KARINA VERSIEUX ROMANO 
STEFANIA MARIA MATOS ALMEIDA 
TAMIRES CALAES OLIVEIRA 
EVERTON ALLAN FERREIRA 
RAPHAEL FRAGA ALVARENGA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICO-QUÍMICA: 
VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Juiz de Fora 
2012 
 
 
 
 
 
 
ANA CAROLINA VIEIRA VIDIGAL 
ANA FLÁVIA SILVA HELENO 
ANDRESSA CRISTINA DA SILVA 
ARI SÉRGIO OLIVEIRA LEMOS 
BIANCA ROBERTA CAMPOS 
ÉRICA MONTEIRO PESSANHA 
FABIANA CRISTINA COSTA GOMES 
FABIANA PRESTO ROMANHOLI 
FERNANDA DA SILVA NEVES 
KARINA VERSIEUX ROMANO 
STEFANIA MARIA MATOS ALMEIDA 
TAMIRES CALAES OLIVEIRA 
EVERTON ALLAN FERREIRA 
RAPHAEL FRAGA ALVARENGA 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DA PRATICA DE FISICO-QUÍMICA SOBRE VISCOSIDADE DE 
LÍQUIDOS 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho acadêmico apresentado à 
professora Renata, que leciona a 
disciplina Físico-Química, para o curso 
Farmácia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Juiz de Fora 
 2012 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
 Líquidos diferentes possuem propriedades diferentes. Uma dessas propriedades é 
a viscosidade, a resistência de um líquido ao escoamento. Água, leite e suco de frutas 
são comparativamente finos e fluem com mais facilidade do que líquidos mais viscosos 
e espessos como mel, xarope de milho, shampoo e sabonete líquido. 
 
 A viscosidade é uma propriedade importante dos fluidos de perfuração 
(chamados de lama, a força vital do poço). Um fluido mais viscoso tem uma capacidade 
melhor de suspender as rochas dos resíduos de perfuração e transportá-las à superfície. 
Contudo, é necessária mais pressão para bombear fluidos muito viscosos, resultando em 
desgaste adicional do equipamento de perfuração. Os fluidos viscosos também são mais 
difíceis de separarem dos resíduos de rocha da perfuração. 
 
 A viscosidade mede-se por meio de viscosímetros, aparelhos em que geralmente 
se determina o tempo que certo volume de líquido leva a escoar-se através de um 
orifício de pequeno diâmetro. Os valores de viscosidade dos óleos são obtidos 
experimentalmente em Laboratório. Trata-se de um teste padronizado onde é medido o 
tempo que certa quantidade de fluido leva para escoar através de um pequeno tubo 
(capilar) a uma temperatura constante. 
 
 Se em um dado procedimento experimental obtemos um volume V de um 
líquido que escoa por um tubo capilar de raio r e comprimento l, durante um tempo t e 
sob pressão p, a sua viscosidade pode ser determinada pela equação de Poiseuille: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 OBJETIVO 
 
 O objetivo da aula prática é determinar a energia necessária para deslocar 10mL 
de etanol entre os meniscos 1 e 2 através de um capilar, utilizando o viscosímetro de 
Ostwald. 
 
 
3 MATERIAIS E REAGENTES 
 
3.1 Viscosímetro de Ostwald 
3.2 Solução de Etanol 
3.3 Termômetro 
3.4 Béquer 
3.5 Chapa aquecedora 
3.6 Seringas 
3.7 Pipeta volumétrica de 0,10mL 
3.8 Pêra 
3.9 Bastão de vidro 
3.10 Cronômetro
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Primeiro mergulhamos o viscosímetro de Ostwald em um banho de água. 
Ao viscosímetro limpo e seco adicionamos 10 mL de etanol com o auxílio de uma 
pipeta volumétrica, pelo tubo mais largo do viscosímetro (Tubo B). 
Estabilizamos a temperatura do banho a 20 °C e esperamos que todo o sistema 
atinjisse o equilíbrio térmico. 
Com o auxílio da seringa fixada no tubo B, fizemos com que o líquido subisse o 
capilar até acima do menisco 1, utilizando a força da pressão que a seringa exercia 
sobre a coluna de ar do tubo, então deixamos o líquido escoar pelo viscosímetro. 
Anotamos o tempo gasto pelo líquido para escoar da distância entre os meniscos 1 
e 2. Repetimos o mesmo procedimento em outras temperaturas(mantidas constantes 
durante o escoamento do líquido) para que se obtenha um valor mais significativo. 
As medidas foram feitas com as seguintes temperaturas: 25, 30, 35 e 40 °C de 
acordo com o procedimento acima. 
Com os resultados montamos a seguinte tabela: 
 
Quadro 1. Tempo de escoamento do etanol utilizando viscosímetro de Ostwald. 
Temperatura(ºC) Densidade (g/cm³) Tempo (minutos) Tempo 
(segundos) 
20 0,78945 6,50 410 
25 0,78522 6,04 364 
30 0,78097 5,20 320 
35 0,77671 4,57 297 
40 0,77231 4,27 267 
 
5 RESULTADOS 
 
O seguinte quadro foi preenchido de acordo com os valores obtidos no experimento: 
 
Quadro 2. Viscosidade relativa do etanol nas temperaturas do experimento. 
 Temperatura(ºC) (poise) ln 
 20 0,01467 -6,5245 
 25 0,013326 -6,6203 
 30 0,011356 -6,7802 
 35 0,010522 -6,8571 
 40 0,009366 -6,9728 
 
Foram realizados os seguintes cálculos para preenchermos o quadro 2: 
T20:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
n1 
 
 
 
 
T25: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
n1 
 
 
 
 
T30:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
n1 
 
 
 
 
T35:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
n1 
 
 
 
 
T40:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
n 
 
 
 
 
 
Quadro 3. Viscosidade do etanol descrita na literatura em função da temperatura. 
 
Temperatura(ºC) (poise) ln 
10 0,01466 -6,5252 
20 0,01200 -6,7254 
30 0,01003 -6,9048 
40 0,00834 -7,0893 
50 0,00702 -7,2616 
 
 
 
Gráfico dos resultados teóricos: 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da energia de escoamento: 
 
1679= 
 
 
 E = 1679 x 8,314 
 E =13959,2 
 
Com os valores dos resultados experimentais obtemos o seguinte gráfico: 
 
Cálculo da energia de escoamento: 
 
 
 
 2079,2 = 
 
 
 E=8,314x2079,2 
 E = 17286,4688 
 
Desvio relativo: 
 
 
(ERRO) Er = VLit – Vcalc. x 100 
 VLit 
 
 
Er = (13959-1786,4688) x 100 Er = 23,8% 
 13959 
 
6 CONCLUSÃO 
 
 Após a realização da prática foi possível calcular a energia necessária para o 
escoamento do etanol através de um capilar, usando o viscosímetro de Ostwand, 
medindo o tempo que o etanol demorava de um menisco a outro, realizando várias 
medidas do tempo em variações crescentes de temperatura, no qual pudemos constatar 
que a viscosidade diminui com o aumento da temperatura e a fluidez do líquido 
aumenta, analisamos isso pois o tempo de escoamento diminui de acordo com o 
aumento da temperatura. Há um desvio devido aos equipamentos, e outro cometido 
pelos operadores da experiência, como por exemplo, ao se medir o tempo de 
escoamento do etanol. 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P. W.; PAULA, J. de, Physical Chemistry, 8th. ed., New York, W. H. 
Freeman, 2006.