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Faculdade Anhanguera Campus Bauru - SP Laboratório de Viscosímetro de Stokes Aluno: Erik Pereira Alves Professor: Guilherme Biazzi Gonçalves https://www.avaeduc.com.br/user/view.php?id=24581&course=1 1. INTRODUÇÃO Este laboratório virtual realiza um estudo sobre a viscosidade, uma propriedade dos fluidos de grande importância para diversos setores da engenharia e indústria. A análise e manipulação da viscosidade dos fluidos possibilita a criação produtos que atendem às necessidades do mercado. O viscosímetro de Stokes (Figura 1) é um dos métodos para encontrar a viscosidade de fluidos, possibilitando a realização de diversas medidas e cálculos que reforçam os conceitos teóricos aprendidos na sala de aula. Como parte das atividades deste laboratório, iremos realizar a análise do deslocamento de esferas metálicas com diferentes diâmetros, quando imersas em fluidos com viscosidades distintas. Figura 1( Viscosimetro de Stokes) 2. METODOLOGIA O software com a bancada de viscosímetro de Stokes consiste em três tubos acrílicos, com escala em milímetros, e cada tubo contém um determinado líquido( água, óleo 5W20 e glicerina) . Também serão fornecidas bolas metálicas de diversos diâmetros, equipamentos para manuseio das bolas e cronômetros. Tubos de acrílico: Cada tubo é feito de acrílico cristal e possui uma escala de 0 a 900 mm para auxiliar nas medições. Uma tampa é disponibilizada para cada um deles, com o objetivo de evitar a contaminação dos fluidos. Uma estrutura de suporte fornece apoio aos tubos e garante a estabilidade do sistema. Esferas metálicas: Conjunto de esferas compostas por um material com densidade conhecida e que são utilizadas como corpo prova no experimento. As esferas serão abandonadas do repouso, descrevendo o movimento de queda livre enquanto escoam nos fluidos considerados. Imã de Neodímio: São utilizados para retirar as esferas metálicas do fundo dos tubos de acrílico, permitindo que elas sejam removidas ocasionando o mínimo de contato com o fluido. Cronômetro: Ferramenta utilizada realizar a contagem de tempo de acordo com o comando fornecido pelo seu usuário. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES As tabelas abaixo representam os dados coletados no laboratório virtual, realizado na prática de análise dos fluidos água, óleo 5w20 e glicerina. Tubo com água Diâmetro da esfera tempo de queda média do tempo de queda(s) distância percorrida(m) velocidade média 10mm 0.58 0.56 0.57 0.56 0,057s 0,8m 14,035m/s 8mm 0.64 0.65 0.64 0.64 0,064s 0,8m 12,5m/s 6mm 0.76 0.76 0.77 0.76 0,076s 0,8m 10,53m/s 4mm 0.73 0.73 0.71 0.73 0,073s 0,8m 10,96m/s Tubo com óleo 5w20 Diâmetro da esfera tempo de queda média do tempo de queda(s) distância percorrida(m) velocidade média 10mm 0.75 0.75 0.74 0.75 0,075s 0,8m 10,67m/s 8mm 0.92 0.91 0.92 0.92 0,092s 0,8m 8,69m/s 6mm 1.19 1.17 1.18 1.18 0,118s 0,8m 6,77m/s 4mm 1.44 1.46 1.46 1.45 0,146s 0,8m 5,48m/s Tubo com glicerina Diâmetro da esfera tempo de queda média do tempo de queda(s) distância percorrida(m) velocidade média 10mm 2.78 2.76 2.77 2.76 0,0276s 0,8m 28,98m/s 8mm 4.13 4.10 4.13 4.15 0,0413s 0,8m 19,37m/s 6mm 6.68 6.77 6.76 6.77 0,0000677s 0,8m 11,82m/s 4mm 9.33 9.29 9.33 9.32 0,0000932s 0,8m 8,58m/s Na coleta dos dados acima, passamos para a próxima fase onde buscamos outros resultados como velocidade corrigida, viscosidade dinâmica, viscosidade cinemática e o erro relativo de porcentual. Fluido: água Diâmetro da esfera Velocidade média (m/s) Velocidade Corrigida (m/s) Viscosidade dinâmica Viscosidade cinemática Erro Relativo Porcentual 10mm 14,035m/s 7,67m/s 48,7m²/s 49,39m²/s 82,90% 8mm 12,5m/s 5,47m/s 43,7m²/s 44,32m²/s 146% 6mm 10,53m/s 3,46m/s 38,8m²/s 39,35m²/s 204% 4mm 10,96m/s 2,40m/s 24,9m²/s 25,25m²/s 356% Fluido: óleo 5w20 Diâmetro da esfera Velocidade média (m/s) Velocidade Corrigida (m/s) Viscosidade dinâmica Viscosidade cinemática Erro Relativo Porcentual 10mm 10,67m/s 5,83m/s 65,42m²/s 1,295m²/s 83% 8mm 8,69m/s 3,80m/s 64,23m²/s 1,271m²/s 128% 6mm 6,77m/s 2,22m/s 61,85m²/s 1,224m²/s 204% 4mm 8,58m/s 1,90m/s 32,12m²/s 636m²/s 351% Fluido: Glicerina Diâmetro da esfera Velocidade média (m/s) Velocidade Corrigida (m/s) Viscosidade dinâmica Viscosidade cinemática Erro Relativo Porcentual 10mm 28,98m/s 15,84m/s 22,71m²/s 34,36m²/s 82,90% 8mm 19,37m/s 8,45m/s 27,24m²/s 41,22m²s 129% 6mm 11,82m/s 3,88m/s 33,37m²/s 50,48m²/s 204% 4mm 8,58m/s 1,88m/s 30,61m²s 46,31m²/s 356% 4. CONCLUSÃO Após a prática no viscosímetro de Stokes, foi possível notar, que determinadas esferas de diâmetros diferente em diferentes tipos de fluidos, possuem reações diferentes, assim como foi analisado nos cálculos feitos. Assim nos dando uma visão de como funciona o processo de análise de fluidos. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SITES https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/110/5f70f5e071935.html https://www.cidepe.com.br/index.php/br/produtos-interna/viscosimetro-de-stokes- baixo-multicronometro-digital-5-sensores-2-tubos/EQ124R https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/110/5f70f5e071935.html
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