VISCOSÍMETRO DE STOKES

Prévia do material em texto

VISCOSÍMETRO DE STOKES
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I
Alyce Flávia Santos Xavier
Filipe Moraes Nogueira
Carolline Dias de Almeida
Introdução
Introdução
Perfil laminar permanente de velocidade para o fluido entre duas placas
FIGURA 1: Desenvolvimento do perfil laminar permanente de velocidades para um fluido contido entre duas placas 
INTRODUÇÃO
A viscosidade sofre influência direta da temperatura
Aumento das forças de coesão entre as moléculas do fluido levando ao aumento da energia cinética média das moléculas. 
Forças moleculares menos “ativas”, diminuem a viscosidade. 
 
FIGURA 2: Tabela de viscosidade de alguns líquidos
Viscosímetro de stokes
Consiste em um tubo cheio de um determinado líquido do qual se deseja estudar a viscosidade. 
Deixa-se cair uma esfera e medindo o tempo em que ela percorre uma determinada distância, obtem-se assim a velocidade de queda da esfera. 
FIGURA 3: Princípio de funcionamento de um viscosímetro de Stokes.
FIGURA 4: equilíbrio de forças da esfera no fluido.
Viscosímetro de stokes
Viscosímetro de stokes
FIGURA 5: Demonstração da área frontal da esfera
objetivo
O professor fornecerá um fluido, o qual deve-se determinar sua viscosidade usando o viscosímetro de Stokes. 
Materiais
metodologia
Coloca-se glicerina no tubo de acrílico até faltar aproximadamente 1 cm da parte superior;
Selecionar as esferas a serem colocadas no tubo a fim de se calcular a viscosidade; 
Medir o diâmetro das esferas usando um parquímetro e pesá-las;
Usando uma proveta, determina-se a densidade das esferas; 
 
FIGURA 6: esferas de aço a serem utilizadas no experimento
metodologia
Usando um picnômetro determina-se a densidade do fluido, calibrando com água antes; 
Coloca-se a esfera, usando uma pinça como auxílio, na superfície do fluido contido no tubo; 
Após solta, cronometra-se o tempo de queda a partir da primeira marcação no tubo até o final; 
Retira-se a esfera com um imã; 
Mede-se o percurso feito pela esfera.
FIGURA 7: tubo de acrílico usado no experimento.
metodologia
O procedimento deve ser feito em triplicata para cada uma das 6 esferas.
Os resultados obtidos devem ser anotados em tabelas como o exemplificadas abaixo: 
Esfera
Repetições
Massax 103kg
Diâmetro(m)
Volume(m3)
Tempo(s)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 1: anotações dos dados do experimento
TRATAMENTO DE DADOS
TRATAMENTO DE DADOS
TRATAMENTO DE DADOS
TRATAMENTO DE DADOS
É importante salientar a dependência de Re com a velocidade terminal da esfera;
Quanto maior o diâmetro/densidade da esfera menor o coeficiente de arraste;
Um baixo coeficiente de arraste proporciona pouca influência da força de arraste.
TRATAMENTO DE DADOS
Velocidade terminal (u) versus Raio (r):
Um gráfico com os dados das velocidades terminais para cada esfera de raio r deve ser produzido;
Deverá também ser discutida a relação entre as velocidades e os raios, bem como a relação com a densidade das esferas;