Viscosidade dos Líquidos

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Viscosidade dos Líquidos
Macaé- RJ
Agosto/ 2017
	
	
	Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharia
	Disciplina: Química
	Código: 
	Turma:
 
	
	
	Professor (a): 
	Data de Realização: 22/08/2017
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
	Nº da matrícula: 
Nome do Experimento:
Viscosidade dos Líquidos
Introdução teórica: 
Definição
Viscosidade de muitas vezes referida como a espessura de um fluido. Você pode pensar em água (baixa viscosidade) e mel (alta viscosidade). No entanto, esta definição pode ser confusa quando estamos olhando para fluidos com diferentes densidades.
Em um nível molecular, a viscosidade é um resultado da interação entre as diferentes moléculas em um fluido. Isto pode também ser entendido como atrito entre as moléculas no fluido. Assim como no caso de atrito entre sólidos em movimento, a viscosidade determinará a energia necessária para fazer um fluxo de fluido.
Pela Lei de Newton, a viscosidade possui uma constante de coeficiente de viscosidade, viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica. Muitos fluidos, como a água ou a maioria dos gases, comportam-se segundo a Lei de Newton e por isso são conhecidos como fluidos newtonianos. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e não linear. Cada um possui um coeficiente próprio de viscosidade. Como exemplo, estão as suspensões coloidais, as emulsões e os géis.
Exemplo
Esta questão é muitas vezes melhor respondida pelo exemplo. Imagine um copo de isopor com um buraco no fundo. Se eu, então, derramar mel na taça, descobrirei que o copo drena muito lentamente. Isso é porque a viscosidade do mel é grande em comparação com viscosidades de outros líquidos.
Se eu encher o mesmo copo com água, por exemplo, o copo vai drenar muito mais rapidamente.
A viscosidade é uma medida da resistência de um fluido ao fluxo.
Ela descreve o atrito interno de um fluido em movimento. Um fluido com grande viscosidade resiste ao movimento porque sua composição molecular lhe dá muita fricção interna. Um fluido com baixa viscosidade flui facilmente porque a sua composição molecular resulta em muito pouco atrito quando está em movimento.
Gases também têm viscosidade, embora seja um pouco mais difícil de perceber em circunstâncias normais.
O que é
Viscosidade é um termo científico que descreve a resistência ao fluxo de um fluido.
O fluido pode ser um líquido ou um gás, mas o termo é mais comumente associado com líquidos.
Como um exemplo simples, xarope tem uma viscosidade muito maior do que a água: mais força é necessária para mover uma colher através de um frasco de xarope do que em um frasco de água porque o xarope é mais resistente ao fluxo em torno da colher. Esta resistência é devida ao atrito produzido pelas moléculas do fluido e afeta tanto a 
extensão com que um fluido se oporá ao movimento de um objeto através dele como a pressão necessária para fazer um fluido se mover através de um tubo.
Viscosidade é afetada por uma série de fatores, incluindo o tamanho e a forma das moléculas, as interações entre eles, e a temperatura.
Medição
A viscosidade de um líquido pode ser medida de várias maneiras por dispositivos chamados viscosímetros. Estes podem medir o tempo que leva para um fluido para se mover numa determinada distância através de um tubo ou o tempo necessário para que um objeto com um dado tamanho e densidade cair através do líquido.
A unidade de medida SI para isso é o pascal-segundo, sendo o pascal a unidade de pressão. Esta qualidade é, portanto, medida em termos de pressão e tempo, de modo que, sob uma pressão dada, um líquido viscoso levará mais tempo para mover uma determinada distância do que uma menos viscosa.
Fatores que afetam a viscosidade
Como regra, os fluidos com moléculas maiores, mais complexas, terão viscosidades mais altas. Isto é particularmente verdadeiro para as moléculas de cadeia longa, que são encontradas em polímeros e os compostos de hidrocarbonetos mais pesados. Essas moléculas tendem a se enredar umas com as outras, impedindo seu movimento.
Outro fator importante é a maneira como as moléculas interagem umas com as outras. Os compostos polares podem formar ligações de hidrogénio que ligam moléculas separadas em conjunto, aumentando a resistência global ao fluxo e ao movimento. Embora a água seja uma molécula polar, tem uma baixa viscosidade devido ao fato de que suas moléculas são pequenas. Os líquidos mais viscosos tendem a ser aqueles com moléculas longas que têm polaridade notável, como glicerina e propileno glicol.
A temperatura tem um efeito importante na viscosidade – tanto que as medições desta qualidade para fluidos são sempre dadas com temperaturas.
Nos líquidos, diminui com a temperatura, como pode ser visto se o xarope ou mel é aquecido. Isso ocorre porque as moléculas estão se movendo mais e, portanto, passam menos tempo em contato um com o outro.
Em contraste, a resistência ao movimento em gases aumenta com a temperatura. Isso ocorre porque, como as moléculas se movem mais rápido, há mais colisões entre eles, o que reduz a capacidade de fluxo.
A viscosidade
A viscosidade é a quantidade que descreve a resistência de um fluido ao fluxo.
Os fluidos resistem ao movimento relativo de objetos imersos através deles, bem como ao movimento de camadas com diferentes velocidades dentro deles.
Os óleos lubrificantes
É preciso a interpretação correta na lubrificação entre partes móveis em contato que ocorre nos motores de combustão interna (a gasolina e diesel): a camada de óleo lubrificante interpõe-se entre as peças a fim de evitar o contato direto entre estas, o que causaria um atrito excessivo que geraria temperaturas elevadas.
Embora evite esse problema, o óleo causa atrito pois é arrastado e se aquece, embora o sistema de arrefecimento dos motores seja dimensionado para dissipar o calor. É interessante notar-se que a viscosidade do óleo diminui com o aumento da temperatura.
O atrito
O atrito é um fenômeno sempre presente quando há corpos em contato e com movimento relativo.
Embora atribuído, em princípio, a corpos sólidos, a observação mostra que algo de semelhante se dá também com os líquidos e os gases: aqui, tem outro nome e apresenta outras características, menos acentuadas que nos sólidos.
Nos fluidos, o efeito de oposição ao movimento relativo recebe o nome de viscosidade, e sua existência é de grande importância no estudo do comportamento dos líquidos. É pelo uso de líquidos de viscosidade conveniente que se reduz a um mínimo o atrito entre duas peças de uma máquina, por exemplo.
Os líquidos
Os líquidos, assim como os gases, são considerados fluidos, isto é, “que podem fluir”. Uma de suas principais características é não possuírem formas próprias (como acontece com os sólidos), tendendo sempre a assumir a forma do recipiente que os contém.
Um líquido ideal não oferece qualquer resistência a uma eventual mudança de forma. Nos líquidos reais, entretanto a situação é outra. A viscosidade, inexistente no líquido ideal, esta presente em qualquer líquido real. E, devido a essa viscosidade, em qualquer líquido real existe uma certa resistência às mudanças de forma e ao movimento de qualquer porção do líquido.
CALCULANDO:
VISCOSIDADE DINÂMICA
A viscosidade dinâmica (μ) (também conhecida como viscosidade absoluta) é dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade de distância.
Sendo a unidade dessa viscosidade dada geralmente em Pa-s, P (Poise), cP, lb/Ft s.
VISCOSIDADE CINEMÁTICA
A Viscosidade Cinemática (ν) é a relação entre a viscosidade dinâmica (μ) pela densidade (ρ):
Objetivo:
 O principal objetivo do experimento é encontrar a viscosidade de líquidos através do cálculo do coeficiente de viscosidade dinâmica, à temperatura ambiente, tomando como referência a viscosidade da água. 
Materiais Necessários:
	 Termômetro
	Seringa plástica 10 mL sem êmbolo
	 Proveta 100mL
	 Béquer 100mLCronômetro
Agua destilada
Álcool etílico
Solução Saturada NaCL
Solução Glicerina: Água (1:1)
Método:
Procedimento Parte 1:
A viscosidade das três amostras será obtida usando a viscosidade da água como referencial, a partir dos tempos de escoamento e das densidades obtidas na pratica 1.
Utilizando o béquer e a proveta foi adicionado 10 mL do Álcool Etílico na seringa, usando o dedo na ponta para evitar que o liquido escoasse, mirando a seringa em outro béquer foi cronometrado o tempo de escoamento do 
liquido, esse procedimento foi feito por mais duas vezes, e foi tomado nota da média do tempo. Ao termino foi tomada nota da temperatura do liquido, colocando o termômetro no béquer onde o liquido se encontrava.
Esse procedimento foi repedido com a solução NaC1 e com a glicerina.
Para finalizar foi feito o cálculo do Coeficiente de Viscosidade Dinâmico. Com o valor da viscosidade da água µH2O coletado na tabela dada. Com os valores obtidos Tempo de escoamento (t) e as densidades (ƿ) obtidas na pratica 1.
Resultados:
 
	Tempos de escoamento
	Líquido
	t1
	t2
	t3
	tmédio
	Álcool etílico
	5,75s
	6,10s
	5,89s
	5,91s
	Água destilada
	5,86s
	5,68s
	5,86s
	5,80s
	Solução NaCl
	5,47s
	6,08s
	5,69s
	5,75s
	Glicerina/Água
	10,06s
	9,17s
	9,54s
	9,59s
	Coeficiente de Viscosidade Dinâmica
	Líquido
	tmédio (s) de escoamento
	(t.ƿ) (s.g/Ml)
	T(ºC)
	Viscosidade Dinâmica µ (Cp)
	Álcool etílico
	5,91s
	0.9979
	22 ºC
	0,9548 cP
	Água destilada
	5,8s
	4.582
	22 ºC
	0,7418 Cp
	Solução NaCl
	5,75s
	6.44
	22 ºC
	1,0427 cP
	Glicerina/Água
	9,59s
	10.84
	22 ºC
	1,7551 cP
Conclusão:
Pela prática realizada, foi possível determinar o coeficiente de viscosidade dinâmica e cinemática de diferentes líquidos que, no caso, foram Álcool etílico, Água destilada, Solução NaCl e Glicerina/Água, utilizando o equipamento como o viscosímetro para calcular o tempo estimado que as amostras levam para escoar e sabendo previamente a massa especifica das amostras.
De posse desses dados e buscando as equações adequadas na literatura, foi possível quantificar a viscosidade.
Pôde-se constatar que a viscosidade está direta mente relacionada com a densidade, ou seja, aumentando-se a concentração da mesma, mais densa ela será, quanto mais interações intermoleculares houverem, maior será sua viscosidade e, portanto, maior será seu tempo de queda. 
de cada experimento, devem ser utilizadas aquelas com maior exatidão, por exemplo, o balão 
volumétrico é mais exato do que o béquer, por isso é necessário levar este fator em conta na hora de 
escolher que vidraria será usada para a m edição de volume. Nas nossas medições em particular, 
houve uma maior precisão da proveta ao invés do balão volumétrico, o que de certa forma 
contrariou o resultado “esperado”. Isso aconteceu por e rros nas medidas, que geralmente são 
causados por calibração imperfeita nos aparelhos, açã o da tensão superficial sobre a superfície 
liquida, vapor d’água presente na vidraria seca, e também pela linha de visão não estar na altura do 
menisco, entre outros.
De acordo com o resultado, foi verificado que as medições de volume variam de acordo com 
a vidraria, o que já era esperado com base no que fo i exposto na introdução, pois cada instrumento 
possui características próprias que fornecem uma maior exatidão na m edida, como a largura da 
vidraria. Além disso, algumas v idrarias são mais exatas do que outras, dependendo da necessidade 
de cada experimento, devem ser utilizadas aquelas com maior exatidão, por exemplo, o balão 
volumétrico é mais exato do que o béquer, por isso é necessário levar este fator em conta na hora de 
escolher que vidraria será usada para a m edição de volume. Nas nossas medições em particular, 
houve uma maior precisão da proveta ao invés do balão volumétrico, o que de certa forma 
contrariou o resultado “esperado”. Isso aconteceu por e rros nas medidas, que geralmente são 
causados por calibração imperfeita nos aparelhos, açã o da tensão superficial sobre a superfície 
liquida, vapor d’água presente na vidraria seca, e também pela linha de visão não estar na altura do 
menisco, entre outros.
De acordo com o resultado, foi verificado que as medições de volume variam de acordo com 
a vidraria, o que já era esperado com base no que fo i exposto na introdução, pois cada instrumento 
possui características próprias que fornecem uma maior exatidão na m edida, como a largura da 
vidraria. Além disso, algumas v idrarias são mais exatas do que outras, dependendo da necessidade 
de cada experimento, devem ser utilizadas aquelas com maior exatidão, por exemplo, o balão 
volumétrico é mais exato do que o béquer, por isso é necessário levar este fator em conta na hora de 
escolher que vidraria será usada para a m edição de volume. Nas nossas medições em particular, 
houve uma maior precisão da proveta ao invés do balão volumétrico, o que de certa forma 
contrariou o resultado “esperado”. Isso aconteceu por e rros nas medidas, que geralmente são 
causados por calibração imperfeita nos aparelhos, açã o da tensão superficial sobre a superfície 
liquida, vapor d’água presente na vidraria seca, e também pela linha de visão não estar na altura do 
menisco, entre outros.
De acordo com o resultado, foi verificado que as medições de volume variam de acordo com 
a vidraria, o que já era esperado com base no que fo i exposto na introdução, pois cada instrumento 
possui características próprias que fornecem uma maior exatidão na m edida, como a largura da 
vidraria. Além disso, algumas v idrarias são mais exatas do que outras, dependendo da necessidade 
de cada experimento, devem ser utilizadas aquelas com maior exatidão, por exemplo, o balão 
volumétrico é mais exato do que o béquer, por isso é necessário levar este fator em conta na hora de 
escolher que vidraria será usada para a m edição de volume. Nas nossas medições em particular, 
houve uma maior precisão da proveta ao invés do balão volumétrico, o que de certa forma 
contrariou o resultado “esperado”. Isso aconteceu por e rros nas medidas, que geralmente são 
causados por calibração imperfeita nos aparelhos, açã o da tensão superficial sobre a superfície 
liquida, vapor d’água presente na vidraria seca, e também pela linha de visão não estar na altura do 
menisco, entre outros.
Referências bibliográficas:
 PORTALSAOFRANCISCO. Viscosidade. Disponível em :http://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/viscosidade> Acesso em 25 e Agosto de 2017
 PROLAB. O que é viscosidade de um fluido? Disponível em: < http://www.prolab.com.br/blog/o-que-eviscosidadede-um-fluido/> Acesso em 25 de Agosto 2017
 ENGQUIMICASANTOSSP. VISCOSIDADE: DINÂMICA E CINEMÁTICA. Disponível em:<http://www.engquimicasantossp.com.br/2015/04/viscosidade-dinamica-e-cinematica.html >Acesso 25 de Agosto 2017