Viscosidade

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Viscosidade
A viscosidade é uma propriedade de transporte fundamental para o projeto de processos nas mais diferentes indústrias químicas e petroquímicas, em que envolvem o transporte de fluidos, agitação, mistura, filtração, concentração e transferência de calor.
A viscosidade de um fluido mede a resistência ao deslocamento, sendo uma medida de fricção interna do fluido. Quando deformamos um sólido, isto é, quando aplicamos a ele uma tensão, o sólido exerce uma força que se opõem à tensão, essa força é conhecida como força restauradora. Para tensões baixas, essa força é proporcional à tensão e com isso temos a lei de Hooke. Entretanto, nos fluídos o importante não é a magnitude da tensão mas sim a taxa à qual a tensão é produzida.
Figura 1. Arrasto entre duas placas paralelas. A parte superior está em estado estacionário.
Se a força por unidade de área na placa inferior fosse medida, encontraríamos a tensão cisalhante é igual à viscosidade vezes a taxa de deformação, ou seja . Esta relação essencialmente define a viscosidade. A partir dessa definição pode-se classificar o fluido de duas maneiras: 
Newtoniano: são aqueles, como o próprio nome diz, que obedece a lei de Newton, não dependem da tensão de cisalhamento, como óleo, água. 
não-Newtonianos: são os que não obedecem a lei de Newton, como as tintas, os fluidos poliméricos, etc. 
Os experimentos para encontrar a viscosidade dos fluidos podem ser feitos de diversas maneiras, os mais conhecidos são o método de Stokes e o de Ostwald. Em que, a diferença entre os dois métodos está nos líquidos utilizados.
No método de Stokes os líquidos usados tem viscosidade muito alta e a determinação da viscosidade é baseada na lei de Stokes.
No método de Ostwald, para a obtenção de um melhor resultado no experimento, usa-se líquidos com viscosidade média, próxima da água. O resultado é encontrado a partir da viscosidade relativa do líquido, ou seja, através da comparação entre o tempo de vazão de um líquido de viscosidade relativa conhecida, geralmente a água, e do líquido a qual se deseja determinar a viscosidade.
A equação que permite a determinação da viscosidade é:
Onde , d e t são, respectivamente, o coeficiente de viscosidade dinâmica, a massa específica e o tempo de escoamento de igual volume dos líquidos 1 e 2.
	Vários estudos vem demostrando que a viscosidade de um fluido é altamente influenciada pelas mudanças de temperatura (OLIVEIRA; BARROS; ROSSI, 2009). Shames (1999) comenta que a viscosidade é diretamente proporcional à força de atração entre as moléculas. Com o aumento da temperatura, essa força de atração diminui, diminuindo também a viscosidade. Dessa maneira, observa-se nos líquidos que a viscosidade diminui com o aumento da temperatura.
	Essa redução é atribuída ao aumento das distâncias intermoleculares provocadas durante o aquecimento, diminuindo as forças atrativas da molécula, diminuindo a viscosidade. (GRANJEIRO et al., 2007).
Os equipamentos utilizados para determinar a viscosidade de um fluido são os viscosímetros, e estes podem ser divididos em quatro tipos básicos:
Viscosímetro capilar: a viscosidade é medida pela velocidade de escoamento do líquido através de um capilar de vidro. É medido o tempo de escoamento do líquido entre duas marcas feitas no viscosímetro.
Viscosímetro de orifício: a viscosidade é medida pelo tempo que um volume fixo de líquido gasta para escoar através de um orifício existente no fundo de um recipiente.
Viscosímetro rotacional: a viscosidade é medida pela velocidade angular de uma parte móvel separada de uma parte fixa pelo líquido. Nos viscosímetros cilíndricos concêntricos, a parte fixa é, em geral, a parede do próprio recipiente cilíndrico onde está o liquido. A parte móvel pode ser no formato de palhetas ou um cilindro. Nos viscosímetros de cone-placa, um cone é girado sobre um líquido colocado entre o cone e uma placa fixa.
Viscosímetro de esfera: a viscosidade é medida pela velocidade de queda de uma esfera dentro de um líquido colocado em um tubo vertical de vidro. É medido o tempo que uma esfera gasta para percorrer o espaço entre duas marcas feitas no viscosímetro.
Figura 2. Exemplos de Viscosímetros Capilares.
Figura 3. Exemplo de Viscosímetros de Orifício, Rotacional e de Esfera, respectivamente.