Viscosidade do óleo

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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CRISTIAN MESENBURG
DIEGO BASTOS
LUIS CARLOS 
RELATÓRIO DA PRÁTICA DE FENOMENOS DE TRANSPORTE– FLUIDODINÂMICA
TESTE DA GOTA
Porto Alegre
2014
 SUMÁRIO
1	OBJETIVO	
2	INTRODUÇÃO TEÓRICA	
3	MATERIAIL UTILIZADO	
4	PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	
5	OBTENÇÃO E ANALISE DOS RESULTADOS	
6	CONCLUSÕES	
REFERÊNCIAS	
1. OBJETIVO
O presente relatório tem como objetivo calcular a viscosidade do elemento, no caso o óleo.
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
Viscosidade é a resistência que um fluido oferece ao escoamento, ou seja, é a resistência oferecida pelo líquido quando uma camada se move em relação a uma camada subjascente. Quanto maior a viscosidade, maior é a resistência ao movimento e menor é sua capacidade de escoar (fluir). Assim, um líquido como o melado, que resiste grandemente ao movimento, possui elevada viscosidade, ao contrário da água, na qual a viscosidade é muito menor, o que torna menor a sua resistência ao movimento. Em outras palavras, a viscosidade de um fluido é a propriedade que determina o valor de sua resistência ao cisalhamento. É a propriedade principal de um lubrificante, pois está diretamente relacionada com a capacidade de suportar cargas. Quanto mais viscoso for o óleo, maior será a carga suportada.
A viscosidade é a consequência do atrito interno de um fluido. Resulta da resistência que um fluido oferece ao movimento, daí a sua grande influência na perda de potência e na intensidade de calor produzido nos mancais.
3. MATERIAL UTILIZADO
Pipeta Graduada (1ml)
Proveta (250 ml)
Água 
Corante azul
Pera
Óleo (200 ml)
Becker
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Nesta prática foi realizado os seguintes procedimentos: primeiramente houve um treinamento de como usar a pera e a pipeta graduada para poder retirar somente uma gota, e assim saber o volume da mesma. Depois disso enchemos um Becker de água com um corante azul e a proveta com 200 ml de óleo. Logo após, usando a pipeta e a pera. Tiramos uma gota da água com corante azul, medimos o volume dela que foi de 0,4ml e colocamos dentro da proveta com o óleo. Como a água com corante é menos densa que o óleo, a gota inicialmente ficava presa na superfície, devido à tensão superficial. Então começamos a dar leves toques na proveta para poder quebrar a tensão, após isso, a água começou a descer em uma velocidade quase constante até chegar no fundo da proveta. Em nosso segundo teste ao espirrar uma gota, a pera foi pressionada com mais força do que o necessário, saindo assim mais de uma gota e sem controle nenhuma de volume, então foi preciso esperar as varias gotas menores descerem ao fundo da proveta para repetir o teste. Foi desconsiderado o incidente por sermos muito inexperientes com este tipo de prática, embora saibamos que isso interfere um pouco no resultado final. Por fim realizamos o terceiro e ultimo teste, desta vez como no primeiro foi espirrado apenas uma gota e medido seu volume.
5. OBTENÇÃO E ANALISE DOS RESULTADOS	
A seguir vamos mostrar nas tabelas os três testes realizados com todos os seus dados, onde: 
X = Distância percorrida pela gota em centímetros;
∆X = Variação da distância percorrida pela gota em centímetros;
T = Tempo da gota para percorrer tal distância em segundos;
∆T = Variação do tempo da gota em segundos;
Velocidade = Velocidade da gota em cada etapa;
Média = Média das velocidades de todas as etapas;
Desvio Padrão = Desvio padrão da velocidade.
	 TESTE: 1
	X (cm)
	Δ X (cm)
	Tempo (s)
	Δ T (s)
	Velocidade (cm/s)
	0
	0,0
	0,0
	0,0
	0
	3,2
	3,2
	3,1
	3,1
	1,032
	6,4
	3,2
	7,2
	4,1
	0,780
	9,6
	3,2
	11,3
	4,1
	0,780
	12,8
	3,2
	15,9
	4,6
	0,696
	16
	3,2
	20,2
	4,3
	0,744
	 
	 
	 
	 
	 
	Média:
	 
	 
	 
	0,807
	 
	 
	 
	 
	 
	Desvio Padrão:
	 
	 
	 
	0,131
	 TESTE: 2
	X (cm)
	Δ X (cm)
	Tempo (s)
	Δ T (s)
	Velocidade (cm/s)
	0
	0,0
	0,0
	0,0
	0
	3,2
	3,2
	3,6
	3,6
	0,889
	6,4
	3,2
	7,9
	4,3
	0,744
	9,6
	3,2
	11,2
	3,3
	0,970
	12,8
	3,2
	15,5
	4,3
	0,744
	16
	3,2
	20,2
	4,7
	0,681
	 
	 
	 
	 
	 
	Média:
	 
	 
	 
	0,806
	 
	 
	 
	 
	 
	Desvio Padrão:
	 
	 
	 
	0,119
	 TESTE: 3
	X (cm)
	Δ X (cm)
	Tempo (s)
	Δ T (s)
	Velocidade (cm/s)
	0
	0,0
	0
	0,0
	0
	3,2
	3,2
	3,9
	3,9
	0,821
	6,4
	3,2
	7,5
	3,6
	0,889
	9,6
	3,2
	11,3
	3,8
	0,842
	12,8
	3,2
	15,2
	3,9
	0,821
	16
	3,2
	19,2
	4,0
	0,800
	 
	 
	 
	 
	 
	Média:
	 
	 
	 
	0,834
	 
	 
	 
	 
	 
	Desvio Padrão:
	 
	 
	 
	0,034
Depois de realizarmos as tabelas e os gráficos, com base na velocidade média encontrada pelo teste com o menos desvio padrão, no nosso caso o terceiro teste, sabendo também a massa específica do óleo e da água que são tabelados é possível calcular então a viscosidade dinâmica do nosso fluído com as fórmulas que aprendemos em sala de aula, sabe-se que:
Se então
Sabendo que e 
 , pode se dizer então que:
 ;
Considerando a gota como uma esfera, o seu volume será
 ou , sendo assim seu diâmetro D é 
Aplicando todos os dados obtidos na fórmula encontrada anteriormente os resultados são os seguintes:
Após encontarmos o valos da nossa viscosidade dinâmica do óleo é possivel calcular a Força de Arrasto e o Coeficiente de Reynolds, primeiro vamos calcular a Fd:
*0,834*;
N
Por fim calculamos o Coeficiente de Reynolds:
Para entender os cálculos é importante adotar a legenda a seguir:
a = aceleração;
m = massa da gota;
g = aceleração da gravidade;
E = força de empuxo;
Fg = força gravitacional;
Fd = força de arrasto;
π = pi;
µ= viscosidade dinâmica do óleo;
⍴ = massa especificado fluído;
V = volume da gota;
v = velocidade média do teste com menor desvio padrão;
D = diâmetro da gota.
6 CONCLUSÕES
O trabalho foi a partir de uma gota de água, com V=4x10^-7m³, solta através de uma pipeta graduada, com 5 níveis diferentes de distância em uma proveta de 250ml. A partir do ponto 0, foi cronometrada a velocidade da mesma a cada nível percorrido. Com esses dados foi possível calcular a velocidade média e o seu desvio padrão. O procedimento foi repetido 3 vezes, gerando 3 três testes com gráficos diferentes que serão observados nas obtenções e análise dos resultados.
Percebemos que foi muito difícil vencer a tensão superficial do óleo, que por ser mais denso deixava a água presa na superfície do óleo. Mas também percebemos que depois de vencer a tensão ela se deslocou normalmente dentro do recipiente em velocidade quase constante. Com este trabalho prático conseguimos ter uma noção melhor sobre viscosidade e densidade. Foi muito interessante também podermos lidar com este tipo de material tendo em vista que é muito difícil termos contato com ele. Notou-se que é bastante difícil acertar a medida certa de uma gota, somente com a prática para aperfeiçoar esta técnica.
É muito importante para a nossa formação acadêmica as aulas praticas, pois nelas podemos observar o que é aprendido em aula teórica, assim quando estamos tendo mais teoria conseguimos relacionar com a aula no laboratório.
7. REFERÊNCIAS
http://www.cimm.com.br
http://www.omel.com.br