Relatório Viscosidade Dinâmica

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UNIVERDIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS
(Viscosidade Dinâmica e Cinemática)
Discente: Anderson Barros de Medeiros
Professor: Ricardo Aragão
Disciplina: Fenômenos Experimental
CAMPINA GRANDE 
2016
1. INTRODUÇÃO
A viscosidade de um fluido pode ser considerada como a propriedade que determina o grau de sua aversão à força cisalhante, definida preliminarmente pela interação entre as moléculas de um fluido. Portanto, a viscosidade é a medida da resistência do fluido ao cisalhamento quando o fluido se move, lembrando que um fluido não pode resistir ao cisalhamento sem que se mova, como pode um sólido. A viscosidade dos líquidos vem do atrito interno, isto é, das forças de coesão entre moléculas relativamente juntas. 
Desta maneira, enquanto que a viscosidade dos gases cresce com o aumento da temperatura, nos líquidos ocorre o oposto. Com o aumento da temperatura, aumenta a energia cinética média das moléculas, diminui (em média) o intervalo de tempo que as moléculas passam umas junto das outras, menos efetivas se tornam as forças intermoleculares e é menor a viscosidade. Existem dois tipos de viscosidade: viscosidade dinâmica e viscosidade cinemática. A viscosidade dinâmica (μ) é dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade de distância. 
Ao definirmos o coeficiente de viscosidade escolhemos o caso em que o fluido, por efeito do movimento de uma das placas, separa-se em camadas muito estreitas, com a camada em contato com cada placa tendo a velocidade desta placa e as camadas intermediárias tendo velocidades que variam linearmente de uma placa para a outra. Tal escoamento é chamado laminar.
	Já a viscosidade cinemática é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluído.
2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
· Primeiramente foram realizadas as medições para obtenção de massa e volume dos fluídos a serem utilizadas no cálculo da viscosidade a uma dada temperatura.
· Em seguida foi medida a massa do peso a ser solto no Viscosímetro de Stormer.
· Logo após, o líquido foi adicionado ao cilindro fixo do equipamento e o peso foi solto para o acionamento da polia que movimenta o cilindro móvel (interno); medimos então o tempo necessário para um número de rotações fixas (100 rotações) indicadas no conta-giros. 
· Da relação entre o número de rotações e o tempo obtemos a velocidade angular, que junto com os outros dados do equipamento (raio e altura dos cilindros) permitem o cálculo da viscosidade dinâmica (µ) e cinemática (ν) do fluído.
3. RESULTADOS
Os resultados encontram-se nas tabelas 1 (valores medidos) abaixo, através dos quais foi possível obter os valores médios das propriedades.
Tabela 1 – Valores Medidos
	Fluído
	m(g)
	N (-)
	Δt(s)
	ω= N/ Δt(rot/s)
	Água
	100
	73,5
	5
	14,7
	Glicerina
	100
	33
	24
	1,375
Onde: 
m = Massa do peso que cai;
N = Número de rotações;
 ∆t = Tempo de duração das rotações;
 ω = N/∆t = velocidade angular.
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os valores das propriedades calculados mostrados na tabela abaixo estão todos demonstrados e simplificados em cálculos no anexo:
	Fluído
	ρ (kg/m3 )
	µ (N.s/m²)
	υ (m²/s)
	Água
	967,8
	0,000852
	8,75 . 10-7
	Glicerina
	1146
	0,210
	1,773 . 10-4
OBS.: Os cálculos estão todos em anexo, pela facilidade de demonstração de fórmulas.
O número de rotações da polia quando foi colocada a glicerina diminuiu em relação ao número de voltas quando foi colocada a água. Isso se explica pelo fato de que a glicerina possuir uma maior viscosidade dinâmica, justamente isso foi comprovado pelo experimento. Se a glicerina possui uma maior viscosidade, consequentemente, ela possui uma maior resistência ao cisalhamento.
Fatores como a temperatura influenciam muito na propriedade da viscosidade. Então para cada temperatura, teremos um valor para a viscosidade. E podemos dizer, também, que a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura.
5. CONCLUSÃO
Comparando-se os resultados médios da viscosidade dinâmica para a água (µa = 0,000852) e glicerina (µg = 0,210), é possível concluir que os valores medidos apresentam aproximação dos valores de referência (µa=0, 000894Ns/m2, a 25°c) e (µg =0,934 Ns/m2, a 25°c) com erro da ordem de 4,9% (água) e da glicerina teve um erro muito elevado, fora das proporções normais.
As fontes de erro podem estar associadas às leituras das medidas apresentadas, já que a leitura humana pode estar susceptível a erro. Outra fonte de erro pode estar associada à temperatura em que se faziam as medições que poderiam estar em desacordo com os valores de referência.
A realização do experimento se mostrou satisfatória, desde que aprendemos como se determinar a viscosidade experimentalmente. E quanto maior a viscosidade, maior resistência ao cisalhamento; e assim vice-versa.
REFERÊNCIAS
TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. v.1. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009, cap.7, seção 2, p.204.