REOLOGIA DE FLUIDOS VICOSÍMETRO DE STOKES

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO APLICADO 4 – FLUIDOS E TERMODINAMICA 
 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
2017 
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ALEXANDRE NUNES SILVA 11522420 
DAVIDSON SOARES DA CUNHA E SILVA 11320738 
ITALO PESSOA LEMOS 11410299 
JOSÉ EDUARDO OLIVEIRA CÂNDIDO 11516108 
LEONARDO CAMPOS MARTELETTO 11211177 
 
 
 
 
RELATÓRIO – REOLOGIA DE FLUIDOS: VICOSÍMETRO DE STOKES 
 
Relatório técnico apresentado como 
requisito parcial para obtenção de 
aprovação na Disciplina Projeto 
Aplicado IV, no Curso de 
Engenharia Civil, no Centro 
Universitário Newton Paiva. 
 
Área de concentração: Ciências 
Exatas 
 
Orientador: Prof. William Xavier 
d’Alcântara 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE, 14 DE SETEMBRO DE 2017 
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RESUMO 
 
Neste estudo serão apresentadas técnicas de Reologia dos fluidos realizadas no 
laboratório com a utilização do Viscosímetro de Stokes. A reologia é o ramo da 
mecânica dos fluidos que estuda as propriedades físicas que influenciam o transporte 
de quantidade de movimento num fluido. 
 
 
Palavras-chave: viscosidade, reologia, viscosímetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO............................................................................................... 5 
2 DESENVOLVIMENTO.................................................................................. 6 
2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................................ 6 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS......................................................................... 6 
2.3 METODOLOGIA............................................................................................ 6 
2.4 MATERIAIS.................................................................................................... 7 
2.5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS....................................................... 8 
3 CONCLUSÃO................................................................................................... 9 
REFERÊNCIAS................................................................................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 
 A viscosidade é a propriedade reológica que caracteriza os f luidos newtonianos. 
“A viscosidade é a medida da fricção interna de um fluido que resiste ao 
escoamento. A fricção torna-se aparente sempre que a camada do fluido se move 
em relação a outra. Quanto maior a fricção maior será a força necessária para 
provocar movimento, ao qual se chama shear. Fluidos muitos viscosos requerem 
maiores forças para se moverem que os fluidos menos viscosos”. (MONTE NEGRO, 
2012, pg.1). 
A viscosidade de um f luido pode ser determinada de várias formas. No 
experimento realizado, utilizou-se o viscosímetro de Stokes que se baseia na 
velocidade e tempo de queda de uma esfera em um determinado fluido, neste 
caso foram utilizados óleo de motor e Glicerina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 DESENVOLVIMENTO 
 
 
2.1 OBJETIVO GERAL 
 
 
Esta prática tem como objetivo determinar a viscosidade de dois fluidos, óleo e 
glicerina, com a utilização do viscosímetro de Stokes e aplicar as fórmulas 
relacionadas à viscosidade estudadas em aulas teóricas. 
 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 
 Conhecer as características reológicas dos fluidos analisados; 
 Comparar os valores encontrados no experimento com os valores tabelado 
na literatura; 
 Verificar se os fluidos utilizados são fluidos Newtonianos. 
 
 
2.3 METODOLOGIA 
 
 
No laboratório de fenômenos de transporte, foi determinar a velocidade da queda livre 
de uma esfera de aço de massa conhecida através do fluido do qual se deseja obter a 
viscosidade. 
 
 
 
 
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2.4 MATERIAIS 
 
 Viscosímetro Stokes 
 Esferas de aço de Ø ¼” 
 Óleo 20W50 
 Glicerina 
 Cronômetro digital 
 Provetas 
 Densímetro 
 Termômetro de Mercúrio 
 
 
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2.5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
 
O objetivo do experimento era determinar as viscosidades dos fluidos (óleo 20W50 
automotivo e glicerina) utilizando o viscosímetro de Stokes. Colocaram-se três esferas 
de aço em provetas contendo o óleo e a glicerina, nesta etapa o objetivo era 
medir o tempo de queda das esferas em uma distância de 800mm. 
Utilizou-se nesta fase um cronômetro para determinar o tempo na medida em 
que as esferas eram lançadas na proveta. Cronometrou -se a partir da distância 
pré-estabelecida pelo viscosímetro, da marca inicial até a final. Após a 
realização do experimento obteve-se os seguintes resultados. 
 
Na realização dos cálculos foram adotados os seguintes valores: 
Raio da esfera: 0,0635m 
Gravidade: 10m/s² 
Massa da esfera: 0,00103kg 
Temperatura: 21º 
ρesfera = 0,960kg/m³ 
ρglic = 1,226kg/m³ 
ρoleo = 0,878kg/m³ 
 
 
 
 Óleo: Distância de 800mm 
 
 
 
ESFERA TEMPO (s) v(m/s) µ= (kg/m.s) 
 
V=µ / ρ 
 
1 3,22 0,248 0,000182 0,000206 
2 3,25 0,246 0,000180 0,000205 
3 3,31 0,241 0,000177 0,000201 
média 3,26 0,245 0,000180 0,000205 
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 Glicerina: Distância de 800mm 
 
No cálculo da viscosidade absoluta do óleo adotou-se o a seguinte expressão: 
µ= 2.g(pe-pf)R² / 9v 
 
No cálculo da viscosidade cinemática do óleo adotou-se o a seguinte expressão: 
V = µ / ρ 
 
 
3 CONCLUSÃO 
 
 
Com os estudos realizados no óleo e na Glicerina utilizando o viscosímetro de 
Stokes, pode-se concluir que as dimensões da esfera, e a distância percorrida são 
as mesmas, o que causou a diferença no tempo dos dois fluidos foi a viscosidade. 
Ao realizar os cálculos de velocidade notou-se que o tempo é inversamente 
proporcional. E com isso pode-se concluir que quanto maior for a velocidade, 
maior será a viscosidade. 
 
 
 
ESFERA TEMPO (s) v(m/s) µ= (kg/m.s) 
 
V=µ / ρ 
 
1 4,16 0,192 0,000457 0,000373 
2 4,28 0,187 0,000446 0,000364 
3 4,40 0,182 0,000434 0,000354 
média 4,28 0,187 0,000446 0,000364 
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REFERÊNCIA 
 
VIEIRA, Rui Carlos de Camargo. Atlas de mecânica dos fluidos: fluidodinâmica. 1971 
FOX, Robert W.; DONALD,Alan T.Mc.Introdução à mecânica dos Fluídos. 5° edição. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10719: 
apresentação de relatórios técnico-científicos. Rio de Janeiro, 1989. 9 p.