RELATORIO1FISICA2-viscosidade

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PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
ENGENHARIA QUÍMICA – TURMA 1071.1.03 
INTRODUÇÃO
Viscosidade é a resistência apresentada por um fluido à alteração de sua forma, ou aos movimentos internos de suas moléculas umas em relação às outras. A viscosidade de um fluido indica sua resistência ao escoamento sendo o inverso da viscosidade, a fluidez. 
A viscosidade dos líquidos vem do atrito interno, isto é, das forças de coesão entre moléculas relativamente juntas. Desta maneira, enquanto que a viscosidade dos gases cresce com o aumento da temperatura, nos líquidos ocorre o oposto. Nos líquidos o aumento da temperatura, aumenta a energia cinética média das moléculas, ou seja, diminui o intervalo de tempo que as moléculas passam umas junto das outras, logo menos efetivas se tornam as forças intermoleculares, por tanto menor será a viscosidade.
Um corpo pequeno e esférico que cai através de um recipiente contendo um líquido, atinge, depois de certo tempo, a velocidade limite. Uma vez que a força gravitacional se iguala ao empuxo somado à Força de Atrito de Viscosidade do líquido (F), onde podemos concluir que: 
Onde m equivale a massa da esfera, g corresponde a gravidade, ρl é a densidade do líquido, e V é o volume de líquido deslocado. 
Segundo a lei de Stokes, a Força de Atrito de viscosidade do líquido é diretamente proporcional ao raio da esfera (r), à sua velocidade (v) e ao coeficiente de viscosidade do líquido (𝜇), resultando na equação: 
 Para encontrar o coeficiente de viscosidade do líquido, é necessário recordar que:
 Substituindo F, m e V na primeira equação, obtemos a seguinte equação:
 	Sendo 𝜌𝑒 a densidade da esfera, isolando o coeficiente de viscosidade do fluido, e considerando a velocidade a ser utilizada na equação como a velocidade terminal, encontra-se a equação:
MONTAGEM:
Objetivo: Determinar o coeficiente de viscosidade de um líquido. 
Material Utilizado: tripé, barra em alumínio com régua milimetrada, cinco sensores fotoelétricos, cronômetro multifunções, tubo de vidro, duas esferas de diâmetros diferentes, acessórios para fixação do tubo de vidro e um imã.
Após a montagem do equipamento como na figura abaixo, registramos o diâmetro das esferas, a massa específica destas e a densidade da glicerina na tabela 1. A primeira esfera foi abandonada dentro do tubo e o tempo decorrido no deslocamento entre os pares de sensores (distância =0,117 m) foi registrado na tabela 2. Esse procedimento foi repetido 4 vezes. Posteriormente, calculamos o valor médio da velocidade da esfera em cada intervalo de tempo, levando apenas a ultima velocidade em consideração. 
A medida que a esfera percorre o cilindro, ela se aproxima da sua velocidade limite e, para encontrar a constante de viscosidade do líquido, é necessário levar em consideração apenas a velocidade limite. Portanto, utilizamos a ultima velocidade obtida durante a prática, que é a mais próxima desta.
Tabela 1: Diâmetro (d) e densidade (p) das esferas, e densidade (p) da glicerina.
	d (m)
	0,00310 
	pe (Kg/m3)
	7,86x103
	pl (Kg/m3)
	1,26x103
 Tabela 2: tempo (t) de deslocamento entre o último par de sensores.
	Tempo
	1
	2
	3
	4
	t(s)
	0.767
	0.761
	0.766
	0.757
A velocidade encontrada foi de 0.154 m/s, aplicando-a em conjunto com os valores da tabela 1 na última equação, podemos encontrar o coeficiente de viscosidade do líquido.
CONCLUSÃO:
Após várias realizações de medidas de tempo e previamente conhecidas as distâncias percorridas, conseguimos determinar a velocidade das esferas. Para determinar o que queremos, necessitamos da velocidade final, a qual observamos uma tendência a ser constante (quando temos a igualdade de forças já apresentada na introdução acima). Após obtermos esses valores, aplicamos uma média e jogamos na equação para determinar o coeficiente de viscosidade. O coeficiente de viscosidade encontrado foi de 0,89 Pa*s, próximo ao coeficiente de viscosidade da glicerina a 25C (0,934). 
BIBLIOGRAFIA:
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2012.
LIMA, Evandro Condé, et al. Atividades de Laboratório: Física II (Fluidos, oscilação e calor). Belo Horizonte, MG: FUMARC, 2015. 
Dinâmica dos fluidos viscosos http://www.mspc.eng.br/fldetc/fluid_0510.shtml. Acesso em: 2016-02-14.