DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE DINÂMICA DOS FLUIDOS PELO MÉTODO DO VISCOSÍMETRO DE STOKES

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FACULDADE SANTA MARIA
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
JAVANE PEREIRA DE SOUZA
AULA EXPERIMENTAL – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE DINÂMICA DOS FLUIDOS PELO MÉTODO DO VISCOSÍMETRO DE STOKES
CAJAZEIRAS – PB
2018
JAVANE PEREIRA DE SOUZA
AULA EXPERIMENTAL – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE DINÂMICA DOS FLUIDOS PELO MÉTODO DO VISCOSÍMETRO DE STOKES
Relatório apresentado ao Curso de bacharelado
em Engenharia Civil pela Faculdade Santa
Maria- FSM, como requisito à obtenção da
terceira nota da disciplina de Mecânica dos Fluidos. 
 Supervisionado: Prof. MSc. Ricardo Ricelli
CAJAZEIRAS – PB
2018
 
INTRODUÇÃO
A viscosidade é ligada aos fluidos. Fundamentalmente, trata-se de uma propriedade que os fluidos possuem em resistir ao escoamento, levando em consideração dada temperatura. Os sólidos quando submetidos a tensões se deformam, diferentemente dos líquidos e gases que ao sofrerem tensões apresentam sua capacidade de escoar, mostrando assim sua propriedade viscosa. 
A viscosidade de um fluido é possível ser obtida de diferentes maneiras, uma delas é através do Viscosímetro de Stokes, forma aplicada na realização do experimento que se baseia na velocidade e tempo de queda de uma esfera em um fluido qualquer.
Para determinar a viscosidade é utilizado um tubo de vidro contendo o líquido que desejamos descobrir Nesse tubo, marca-se uma altura pré-determinada, e deixa-se cair uma esfera, de diâmetro conhecido, no interior do fluido. Tendo a distância percorrida pela esfera e seu tempo de queda, é possível determinar sua velocidade. Enquanto a esfera cai pelo fluido ele é submetida ás forças de empuxo (E), peso (P) e resistência imposta pelo fluido à esfera força viscosa (Fv).Tendo em consideração esses conceitos pode-se então determinar a viscosidade absoluta de um fluido, na qual discorremos no decorrer deste relatório.
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
Compreender o conceito físico de viscosidade e a importância desta propriedade no estudo dos fluidos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Calcular a massa especifica dos fluidos;
Medir e comparar as viscosidades dinâmicas dos fluidos
MATERIAIS UTILIZADOS
Balança;
3 provetas graduadas;
3 esferas maciças de ferro;
Paquímetro;
Régua;
Cronômetro;
500 ml de água;
500 ml de óleo lubrificante;
500 ml de álcool em gel. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Tarar a balança e medir a massa dos fluidos contidos nas provetas;
Medir com o auxílio de uma régua o comprimento das provetas;
Medir a massa a esfera na balança;
Medir o diâmetro da esfera com o auxílio de um paquímetro;
Utilizar o cronômetro para determinar o tempo de queda livre de esfera até o fundo da proveta.
Quadro 1: Determinação da densidade dos fluidos do experimento 
	Fluidos
	Massa (kg)
	Volume da proveta ()
	Densidade (Kg/)
	Água
	0,494 kg
	500 
	988 Kg/
	Óleo lubrificante
	0, 432 kg
	500 
	864 Kg/
	Álcool em gel
	0,438 kg
	500 
	876 Kg/
Quadro 2: Cálculo da velocidade da esfera nos fluidos do experimento
	Fluidos
	Distância (m) 
	Tempo (s)
	Velocidade (m/s)
	Água
	0,24 m
	0,19 s
	1,263 m/s
	Óleo lubrificante
	0, 24 m
	0,30 s
	0,8 m/s
	Álcool em gel
	0,24 m
	1,22 s
	0,197 m/s
Quadro 3: Determinação da viscosidade dinâmica dos fluidos em estudo
	
Fluidos
	Gravidade
 (m/
	Raio da esfera
(m)
	Densidade da
Esfera (Kg/)
	Densidade dos 
Fluidos (Kg/)
	Viscosidade
Dinâmica(Kg/m*s)
	Água
	9,8 m/
	 m
	8.609,4334
	988 Kg/
	0,3975
	Óleo lubrificante
	9,8 m/
	
	8.609,4334
	864 Kg/
	0,6374
	Álcool em gel
	9,8 m/
	
	8.609,4334
	876 Kg/
	2,5900
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a obtenção dos dados através das medições realizadas no experimento foi possível calcular o valor da velocidade, das densidades e por último a viscosidade de cada fluido, determinadas pelas operações abaixo:
Cálculo da densidade dos fluidos: (Kg/
Água 
8 Kg/
Óleo lubrificante
 Kg/
Álcool em gel
 Kg/
Cálculo da velocidade: (m/s)
Água 
Óleo lubrificante
Álcool em gel
Calculo da viscosidade dinâmica: (Kg/m*s)
Água
 Kg/m*s
Óleo lubrificante
 Kg/m*s
Álcool em gel
 Kg/m*s
CONCLUSÃO
Com os estudos realizados na agua, óleo lubrificante e no álcool em gel, três fluidos com características diferentes e utilizando a lei de Stokes os objetivos propostos foram atingidos. Notando que as dimensões da esfera, e a distância percorrida são as mesmas, o que causou a diferença no tempo dos três 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, menor será a viscosidade.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BIRD, R.B., STEWART, W.E, LIGHTFOOT, E.N., Fenômenos de transporte. 2°. Ed. Rio de Janeiro; LTC, 2004.
BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2°. Ed. São Paulo: Pearson Pratice Hall, 2008. 
MCDONALD. Introdução a mecânica dos fluidos. 8°. Ed. Rio de janeiro: LTC, 2014.
MUNSON, Bruce R. Uma introdução concisa a mecânica dos fluídos. 2°. Ed. São Paulo; Edgard Blucher, 2005.