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8 UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA – UNOESC Campus VIDEIRA FABÍOLA DELUCA, MARLEI DELFES E ROSILEI GEMELLI MEDIDA DA VISCOSIDADE DA GLICERINA ATRAVÉS DA VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO Videira – SC 2013 FABÍOLA DELUCA, MARDEI DELFES E ROSILEI GEMELLI MEDIDA DA VISCOSIDADE DA GLICERINA ATRAVÉS DA VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO Relatório de pesquisa apresentado ao curso de Engenharia Sanitária Ambiental da Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC Campus Videira Como requisito parcial da Matéria Física Geral e Experimental II. Prof. Iomaques Vieira de Moraes Videira - SC 2013 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 4 1.1 OBJETIVOS 4 1.2.1 Objetivos gerais 5 1.2.2 Objetivos específicos 5 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 6 3 MATERIAL UTILIZADO E PROCEDIMENTOS 8 4 DADOS OBTIDOS 9 5 ÁNALISE DE DADOS E RESULTADOS 10 5.1 FÓRMULAS 10 5.2 FORMA MATRICIAL 10 5.3 RESOLUÇÃO DA EQUAÇÃO MATRICIAL 11 5.4 VISCOSIDADE DO FLUIDO 13 6 CONCLUSÃO 14 REFERÊNCIAS 15 1 INTRODUÇÃO Foi realizado em laboratório um experimento, com o objetivo de encontrar a viscosidade da glicerina por meio da analise da velocidade que um objeto percorre neste líquido, da borda até o fundo de um determinado recipiente. A intenção, com este experimento, é aprender alguns conceitos físicos que envolvem a viscosidade de líquidos. E através de um gráfico analisar qual ao tipo de interferência o tamanho do objeto a ser colocado dentro do liquido pode trazer. 1.1 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo geral Determinar a viscosidade da glicerina. 1.2.2 Objetivos específicos Aprender a medir a viscosidade de um líquido através de experimentos e cálculos. Aprender a realizar cálculos de ...?... na calculadora cientifica. Aprender a interferência que a viscosidade desempenha sobre objetos de diversos tamanhos. 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Viscosidade é a propriedade associada a resistência que o fluido oferece a deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquanto óleo vegetal é "grosso", tendo uma alta viscosidade. http://www.ebah.com.br/content/ABAAABFgoAG/relatorio-sobre-viscosidade TEM QUE TER CERCA DE 2 A 3 PAGINAS Os líquidos geralmente fluem mais facilmente (se tornam menos viscosos) quando são aquecidos. A viscosidade da Glicerina depende muito da temperatura. A –40°C ela é viscosa, como algumas rochas. A 30°C ela é quase tão viscosa quanto óleo para maquinarias pesadas. A viscosidade desempenha nos fluidos o mesmo papel que o atrito desempenha nos sólidos¹. Ela determina resistência ao movimento de cada camada do fluído. (MASSEY, 1989). Nos líquidos, a viscosidade provém do atrito interno entre as moléculas, ou seja, das forças de coesão entre as moléculas relativamente juntas. Para entender a natureza da viscosidade dos líquidos, é necessário entender a dinâmica que ocorre entre os planos neles existentes. Em um líquido em repouso, todas as moléculas de um plano do líquido se movem em todas as direções e igual velocidade. Quando o líquido sofre ação de alguma força que empurre e desloque, paralelamente, um plano contra outro, e direcione as moléculas do plano adjacente para apenas um sentido e direção, os planos inferiores, logo abaixo da deformação sofrida, tendem a apresentar resistência à deformação (a figura 1 mostra uma representação gráfica da ação destas forças). Esta força de resistência é a viscosidade do líquido. Figura 1 – Deslocamento dos planos paralelos de um líquido por ação da força peso de um corpo nele imerso 3 MATERIAL UTILIZADO E PROCEDIMENTOS Para a realização da experiência realizada em laboratório foram utilizados os seguintes materiais: Glicerina Balança 1 cronometro 1 proveta de 500 mL Paquímetro para medição de diâmetros Bolinhas de Durapox ? Reunir todos os materiais citados no item 3. Colocar a Glicerina líquida na proveta de 500 ml (altura 37 cm). Medir a diâmetro de cada bolinha de Durapox. Colocar a bolinha na glicerina e medir o tempo que a mesma demora até chegar ao fundo da proveta. Fazer esse procedimento uma a uma bolinha, até terminarem as bolinhas que foram destinadas para o mesmo. Anotar todos os dados do experimento, realizar cálculos. Fazer tabela com resultado e gráfico com parábola. 4 DADOS OBTIDOS Na realização do experimento foi anotada a altura da proveta (37 cm) aonde foi posta a glicerina, o diâmetro de cada bolinha de durapox utilizada e o tempo que cada uma demorou para chegar até o fundo da proveta, estando estas informações dispostas a seguir: Obs: As bolinhas menores podem sofrer interferência na velocidade, pois precisamos soltar a bolinha e dar um leve impulso com o dedo para quebrar a barreira inicial do liquido. Diâmetro (cm) Raio (cm) Tempo 17(s) Velocidade (dis./t) 1 12 6 17,3 2 11,8 5,9 17 3 9,7 4,85 23 4 9,5 4.75 21,55 5 9.4 4,7 23 6 6.8 3,4 33,63 7 6,2 3,1 48 8 5,6 2,8 45,9 9 5,3 2,65 55 10 4,5 2,25 102 11 3,2 1,6 1,49 12 5 ANÁLISE DE DADOS E RESULTADOS 5.1 FÓRMULAS Ajustar uma parábola por repressão aos dados da tabela [Y = A + Bx + Cx2] Se precisar 5.2 FORMAS MATRICIAL a11 a12 a b1 . = a21 a22 b b2 5.3 CÁLCULO DOS ELEMENTOS DA MATRIZ a11 = ∑ x² a12 = a21= ∑ x¹ a22 = ∑ xº b1 = ∑ xy b1 = ∑ y Resolução: a11 = ∑ x²: (3,50²) + (3,23²) + (3,02²) + (2,81²) + (2,38²) + (2,06²) + (1,75²) = 52,66 a12 = a21= ∑ x¹ : (3,50¹) + (3,23¹) + (3,02¹) + (2,81¹) + (2,38¹) + (2,06¹) + (1,75¹) = 18,75 a22 = ∑ xº : (3,50º) + (3,23º) + (3,02º) + (2,81º) + (2,38º) + (2,06º) + (1,75º) = 7 b1 = ∑ xy : (3,50 . 14,06) + (3,23 . 12,04) + (3,02 . 11,67) + (2,81 . 9,50) + (2,38 . 9,07) + (2,06 . 8,00) + (1,75 . 6,79) = 199,98 b1 = ∑ y : 14,06 + 12,04 + 11,67 + 9,50 + 9,07 + 8,00 + 6,79 = 71,13 Substituiçãodos símbolos pelo resultado encontrado: 52,66 18,75 a 199,98 . = 18,75 7 b 71,13 5.4 RESOLUÇÕES DA EQUAÇÃO MATRICIAL OBS 3: A barra vertical disposta nas laterais da equação se trata de Determinante. 199,98 18,75 → 1333,68 X = (1399,86) – (1333,68) = 66,18 71,13 7 → 1399,86 a = 52,66 18,75 → 351,56 X = (368,62) – (351,56) = 17,06 18,75 7 → 368,62 a = 66,18 = 3,87 17,0 52,66 199,98 → 3749,62 X = (3745,70) – (3749,62) = - 3,92 18,75 71,13 → 3745,70 b = 52,66 18,75 → 351,56 X = (368,62) – (351,56) = 17,06 18,75 7 → 368,62 b = - 3,92 = - 0,22 17,06 5.5 VISCOSIDADE DO FLUÍDO a = 4π² onde: a = 3,87 π = 3,141592654 e g = ? g 3,87 = 4. 3,141592654² g 3,87 g = 4. 3,141592654² g = 39,4784176 3,87 g Através do procedimento realizado foi verificado que a viscosidade da glicerina é.... 8 CONCLUSÃO Com esses experimentos podemos perceber que a viscosidade interfere no transporte de líquidos, quanto maior a viscosidade ....?.... REFERÊNCIAS RELATÓRIOSOBRE. Curso de engenharia mecânica - UNISANTA -- Turma: A disponível em http://www.ebah.com.br/content/ABAAABFgoAG/relatorio-sobre-viscosidade. Acessado em 17/05/2013 http://www.planetseed.com/pt-br/posted_faq/49267 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcOUAD/determinacao-coeficiente-viscosidade-liquido
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