Relatorio 4 - Determinação da viscosidade relativa

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE PATOS DE MINAS – UNIPAM
LABORATORIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I
Prática 04 – Determinação da viscosidade relativa
Graduandos: Amanda Silva Oliveira
 Pedro Henrique Ferreira da Silva
 Renildo Júnior de Sousa Alves
Orientadora: Prof.ª Dra. Renata Nepomuceno da Cunha
PATOS DE MINAS
2017
INTRODUÇÃO
A viscosidade é a propriedade dos fluidos que corresponde ao transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade de um fluido, menor será a velocidade com que ele se movimenta. A viscosidade pode ser definida como a resistência de um fluido ao fluxo, ou a uma alteração da forma (OLIVEIRA, 2017). 
Matematicamente, a viscosidade (η) é a derivada do gráfico da força de cisalhamento por unidade de área entre dois planos paralelos do líquido em movimento relativo (tensão de cisalhamento, τ) versus o gradiente de velocidade dv/dx (taxa de cisalhamento, γ) entre os planos, isto é, τ = η γ (OLIVEIRA, 2012)
De acordo com Oliveira (2017) os viscosímetros mais utilizados em medidas de viscosidade de líquidos são os viscosímetros de Ostwald, Hopller e Gilmont. Para fluidos newtonianos, a viscosidade pode ser determinada tanto a partir da velocidade da vazão do fluido através do capilar (viscosímetro de Ostwald), quanto pela velocidade com que uma esfera cai no fluido (viscosímetros de Hopller e Gilmont).
O viscosímetro de Ostwald baseia-se na observação do tempo gasto para o líquido fluir sob a influência da gravidade através de um tubo capilar de raio e comprimentos conhecidos, escoando de um reservatório superior de volume definido para um segundo reservatório inferior. O coeficiente de viscosidade nesse caso é determinado através da equação de Poiseuille: 
onde 𝑟 é o raio do capilar; 𝑔 é a aceleração da gravidade; ℎ é a diferença de altura entre as superfícies do líquido nos reservatórios superior e inferior; 𝜌 é a densidade do líquido; 𝑡 é o tempo gasto para o líquido fluir através do tubo capilar entre os dois reservatórios; 𝑉é o volume do reservatório superior e 𝑙 é o comprimento do tubo capilar.
DESENVOLVIMENTO
	Para a realização desta prática determinou-se primeiramente a densidade da água e álcool etílico, objetos de estudo, por picnometria.
Inicialmente, com o auxílio de um suporte universal montou-se a estrutura adequada, controlando bem para que cada experiência se firmasse a mesma posição vertical. Em seguida, pipetou-se 20 mL (volume padrão) de água destilada no viscosímetro.
Deixou-se o líquido subir no braço capilar até o nível chegar acima da marca indicada (1), e em seguida deixou-se escoar o nível da água, até abaixar do nível A até B, e cronometrou-se. Cronometrou-se o tempo de escoamento do líquido do ponto A a B.
O experimento foi realizado 6 vezes para cada substância.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
	Por picnometria as densidades da água e do álcool são apresentadas na tabela 1.
Tabela 1 - Densidade das substâncias
	
	PICNÔMETRO VAZIO
	PICNÔMETRO + SOLUÇÃO
	DENSIDADE (g/cm3)
	ÁGUA
	30,55
	83,11
	1,05
	ÁLCOOL ETÍLICO
	30,55
	72,94
	0,85
	Na tabela 2 é apresentado os tempos de escoamento para cada substância, a média e a viscosidade relativa do álcool.
Tabela 2 - Tempo de escoamento e viscosidade relativa
	
	ÁGUA
	ÁLCOOL ETÍLICO
	VISCOSIDADE RELATIVA (poise)
	Tempo de escoamento 1
	8,43 s
	14,10 s
	1,38
	Tempo de escoamento 2
	10,01 s
	14,47 s
	1,14
	Tempo de escoamento 3
	8,51 s
	14,13 s
	1,56
	Tempo de escoamento 4
	9,09 s 
	14,53 s
	1,25
	Tempo de escoamento 5
	8,44 s
	14,08 s
	1,57
	Tempo de escoamento 6
	8,48 s
	14,52 s
	1,38
	MÉDIA
	8,83 ± 0,63
	14,31 ± 0,22
	1,31 ± 0,08
A viscosidade relativa do álcool etílico segundo a literatura é igual a 1,1 poise (PERRY& CHILTON 1980), portanto,
 ==19,10%
CONCLUSÃO
	Com base no experimento é possível concluir que o experimento com o viscosímetro de Ostwald é preciso, pois o resultado encontra-se dentro do esperado pela literatura, onde o erro pode ser indicado pela cronometragem do tempo de escoamento e pelo analista ao pontuar o menisco.
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, A. C. S., SILVA, J. P. M., SIQUEIRA, A. e FREJLICH, J. MEDIDA DE VISCOSIDADE PELO MÉTODO DE OSTWALD: UM EXPERIMENTO DIDÁTICO. Campinas: Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 17, n. 4, dez. 1995. Disponível em: <http://macbeth.if.usp.br/~gusev/viscocidade.pdf>. Acesso em: 09 set. 2017.
 FICHA de Informação de Produto Químico. Disponível em: <http://sites.ffclrp.usp.br/cipa/fispq/Etanol.pdf>. Acesso em: 09 set. 2017.
OLIVEIRA, A. E. de. VISCOSIMETRIA. Disponível em: <https://anselmo.quimica.ufg.br/up/56/o/FQExpServ_P4_viscosimetria.pdf>. Acesso em: 09 set. 2017.
OLIVEIRA, J. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE: VISCOSÍMETRO DE OSTWALD. Disponível em: <https://pt.scribd.com/doc/97322247/Determinacao-da-viscosidade-pelo-viscosimetro-de-Ostwald>. Acesso em: 09 set. 2017.
PERRY, R. H.; CHILTON, C. Manual de Engenharia Química. Rio de Janeiro:Guanabara Dois Ltda., 1980.