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4 9 UNIVERSIDADE PAULISTA-UNIP GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO TIAGO FERREIRA SANTANA RA:DI217J-0 RELATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA São Paulo 2020 tiago ferreira santana RELATÓRIO DE QUÍMICA APLICADA Relatório apresentado à UNIP – Campus Marquês de São Vicente referente à disciplina de Química Aplicada Laboratório, como parte dos requisitos para avaliação bimestral, no Curso de Engenharia de Automação São Paulo 2020 Sumário OBJETIVO..............................................................................................................................................4 INTRODUÇÃO.......................................................................................................................................4 MATERIAIS UTILIZADOS..................................................................................................................4 METODOLOGIA4..................................................................................................................................5 COLETA DE DADOS E CÁLCULOS PRELIMINARES..................................................................5 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................................................6 CONCLUSÃO..........................................................................................................................................9 REFERÊNCIAS......................................................................................................................................10 objetivo O objetivo deste relatório é determinar a viscosidade, grau SAE, ISO VG e Índice de viscosidade de determinado óleo quando submetido a temperaturas distintas INTRODUÇÃO O conhecimento da viscosidade é de fundamental importância em diferentes aspectos. Seja na criação de projetos de reatores, bombas, tubulações e motores ou na caracterização de uma substância definindo suas condições de uso. Do ponto de vista da lubrificação, é muito importante o conhecimento do comportamento da viscosidade com a temperatura, uma vez que esta propriedade influencia consideravelmente as dimensões da espessura mínima de filme lubrificante que promove a separação das superfícies em contato (PROFITO, 2010). Como o que garante maior durabilidade das engrenagens do motor é a camada de óleo sobre elas, uma determinada faixa de viscosidade deve ser levada em conta, garantindo que esta camada permaneça entre as peças. Ao dar partida em um motor, este libera energia que resulta em um aumento da temperatura. Por conseguinte, o aumento da temperatura diminui as forças intermoleculares, gerando uma diminuição da viscosidade. Além disso, caso o óleo seja muito viscoso, ele não conseguirá espalhar-se por todas as peças e desempenhar o seu papel; por outro lado, se o óleo for pouco viscoso, ele não criará uma camada de filme lubrificante suficiente para proteger as engrenagens do atrito. Portanto, o efeito da temperatura na viscosidade desses óleos implica diretamente no seu funcionamento e qualidade. Ainda, a caracterização dos óleos lubrificantes é de fundamental importância para que se possa determinar a aplicabilidade deste em relação à temperatura, tipo de motor a ser utilizado e camada mínima de lubrificante para não danificar a peça.. MATERIAIS UTILIZADOS - Viscosímetro Saybolt - Óleo Lubrificante - Cronometro; - Termômetro; - Frasco receptor de 60mL. METODOLOGIA - Colocou-se para aquecer o viscosímetro até determinadas temperaturas (30º, 40º, 50º e 60ºC). - Foi aplicado o óleo lubrificante na cavidade superior do equipamento. - Para cada temperatura, foi aferida a temperatura através do termômetro - Para cada temperatura foi feito um escoamento do óleo dentro de um frasco receptor, cronometrando até o volume do óleo atingir o menisco, anotando-se os resultados. COLETA DE DADOS E CÁLCULOS PRELIMINARES As temperaturas utilizadas para o teste, assim como os segundos estão detalhados na tabela 1 – Dados coletados, conforme abaixo: Tabela 1 – Dados coletados Fonte: do autor Pata convertermos o Segundos Saybolt Universal (SSU) para o coeficiente de viscosidade Stoke (VCC), utilizamos alguns critérios, como: 1) 34s ≤ SSU ≤ 115s - utiliza-se: VCC = 0,224. (SSU) – (185/SSU) 2) 115s ≤ SSU ≤ 215s - utiliza-se: VCC = 0,223. (SSU) – 1,55 3) SSU > 215 s - utiliza-se: VCC = 0,2158 . (SSU) RESULTADOS E DISCUSSÃO Ensaio 1 Para 30°C / SSU - 193 VCC = 0,223 x 193 – 1,55 VCC = 41,5cst Ensaio 2 Para 40°C / SSU - 179 VCC = 0,223 x 179 – 1,55 VCC = 38,37cst Ensaio 3 Para 50°C / SSU – 168 VCC = 0,223 x 168 – 1,55 VCC = 35,19cst Ensaio 4 Para 60°C / SSU – 159 VCC = 0,223 x 159 – 1,55 VCC = 33,91cst Tabela 2 - Variação de viscosidade (cSt) Fonte: do autor Gráfico1 - Variação de viscosidade (cSt) Fonte: do autor Procedimentos de cálculo do Índice de Viscosidade (IV) O índice de viscosidade é dado pela seguinte expressão Em que: · L : Valor da viscosidade a 40°C do óleo de IV=0 possuindo a mesma viscosidade a 100°C que a amostra de IV a calcular (Low Value – Naftênico); · H : Valor da viscosidade a 40°C do óleo de IV=100 popssuindo a mesma viscosidade a 100°C que a amostra de IV a calcular (High Value – Parafínico); · U : Valor da viscosidade a 40°C do óleo cujo IV se deseja determiner (Under test – Óleo que se deseja determinar no experiment); Com os valores já determinados, determinou-se através de uma tabela já salva, os valores de viscosidade cinemática referente a 100ºC, de Baixa (Low) e Alta (High) VCC = 33,91 mm2/s ; L= 1279,79; L-H = 507,57 ; U = 41,5 mm2/s IV = (L-U/(L-H) * 100 = 243,96 Tabela 3 - Classificação de acordo com a ISO VG Fonte: Fisic.org Tabela 4 - Classificação de acordo SAE Fonte: Fisic.org De acordo com tabela da ISO VG, o óleo é de característica ISO VG 46, com faixa de 41.4 a 50.6 cS. De acordo com tabela da SAE, o óleo é de característica SAE190, com faixa de 32.5 a 41.0. CONCLUSÃO Cada óleo possui uma composição para determinada função, visto que, cada um possui excelente eficiência em determinadas temperaturas, variando de acordo com a máquina trabalhada. No experimento abordado determinou- se que o óleo é Parafínico, considerando arbitrariamente como índice de viscosidade cem (IV=100), pois apresenta viscosidade capaz de suportar altas variações de temperatura e mesmo com aumento desta, embora decaia um pouco, não o faz na mesma proporcionalidade do aumento da temperatura REFERÊNCIAS CHIARELLO, Taise Gusatti. TODT, Pietra. Viscosidade Dos Óleos Lubrificantes. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 04, Ed. 01, Vol. 01, pp. 05-22 . Janeiro de 2019. ISSN:2448-0959 BROCK J.; NOGUEIRA M. R.; ZAKRZEVSKI C.; CORAZZA F. C.; CORAZZA M. L.; OLIVEIRA J. V. Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais, Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 28(3): 564-570, jul.-set. 2008 30 40 50 60 41.5 38.369999999999997 35.19 33.909999999999997 °C VCC 50 60 193 179 168 159 Tabela com dados coletados Temperatura (°C)SSU (segundos) 30 40
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