Viscosidade de Fluidos e Uso de Viscosímetros

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Relatório de Viscosidade
O que é um Viscosímetro?
Viscosímetro é um equipamento utilizado para medir a viscosidade de fluidos. Para líquidos com viscosidades que variam com as condições de fluxo, um instrumento chamado reômetro é utilizado. Viscosímetros medem somente sob uma condição de fluxo.
Material utilizado para teste 
· Tubos de acrílico – Tubos de acrílico cristal e que possui escala de 0 a 900 mm para auxiliar nas medições. 
· Esferas Metálicas – Conjunto de esferas que são utilizadas como corpo prova 
· Imã de Neodímio – Utilizado para retirar as esferas metálicas do fundo dos tubos.
· Cronometro – para realizar a contagem do tempo conforme comando necessário.
Pré - Teste
1) Um fluido pode ser considerado newtoniano quando:
Sua viscosidade não varia com diferentes tensões de cisalhamento e com o tempo.
2) Como a viscosidade absoluta em fluidos newtonianos no estado líquido se comporta com o aumento da temperatura?
A viscosidade absoluta diminui.
3) Leia as afirmações abaixo e assinale a correta:
A viscosidade cinemática da água é 1,01 x 10-6 m2/s e a viscosidade cinemática do mercúrio é 1,16 x 10-7 m2/s.
4) O coeficiente de Reynolds é um número adimensional amplamente utilizada na mecânica dos fluidos para identificar o regime de escoamento dos fluidos. Em relação ao número de Reynolds é correto afirmar:
 A viscosidade dinâmica ou a viscosidade cinemática podem ser utilizadas para encontrar o número de Reynolds.
5) Quais são as forças que atuam sobre uma esfera, imersa em um fluido newtoniano, que se encontra em queda livre e com velocidade terminal?
Peso, força de arrasto e empuxo.
Estas forças se encontram equilíbrio de acordo com a equação: P = Fd + E.
Dados do experimento:
	Tubo com Água
	Diâmetro
da Esfera
	Tempo de queda (s)
	Média do Tempo
de queda (s)
	Distância
Percorrida (m)
	Velocidade
Média (m/s)
	10 mm
	0,56
	0,58
	0,57
	0,56
	0,56
	0,9
	1,60
	8 mm
	0,64
	0,64
	0,64
	0,64
	0,64
	0,9
	1,4
	6 mm
	0,76
	0,75
	0,75
	0,75
	0,75
	0,9
	1,2
	5 mm
	0,72
	0,72
	0,72
	0,71
	0,72
	0,9
	1,25
	Tubo com Óleo 5W20
	Diâmetro da Esfera
	Tempo de queda (s)
	Média do Tempo de queda (s)
	Distância Percorrida (m)
	Velocidade Média (m/s)
	10 mm
	0,75
	0,74
	0,75
	0,74
	0,75
	0,9
	1,2
	8 mm
	0,92
	0,92
	0,92
	0,92
	0,92
	0,9
	0,97
	6 mm
	1,18
	1,18
	1,18
	1,19
	1,18
	0,9
	0,76
	5 mm
	1,45
	1,46
	1,45
	1,45
	1,45
	0,9
	0,62
	Tubo com Glicerina
	Diâmetro da Esfera
	Tempo de queda (s)
	Média do Tempo de queda (s)
	Distância Percorrida (m)
	Velocidade Média (m/s)
	10 mm
	2,74
	2,74
	2,74
	2,74
	2,74
	0,9
	0,32
	8 mm
	4,09
	4,09
	4,09
	4,09
	4,09
	0,9
	0,22
	6 mm
	6,70
	6,70
	6,70
	6,70
	6,70
	0,9
	0,13
	5 mm
	9,22
	9,22
	9,22
	9,22
	9,22
	0,9
	0,09
DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE
	Fluido: Água
	Diâmetro da Esfera
	Velocidade Média (m/s)
	Velocidade Corrigida (m/s)
	Viscosidade Dinâmica
	Viscosidade Cinemática
	Erro Relativo Percentual
	10 mm
	0,56
	2,7
	543 kg/m³
	0,543 kg/m³
	11090%
	8 mm
	0,64
	2,2
	430 kg/m³
	0,430 kg/m³
	21818%
	6 mm
	0,75
	1,78
	301 kg/m³
	0,301 kg/m³
	45272%
	5 mm
	0,72
	1,28
	221 kg/m³
	0,221 kg/m³
	59818%
	Fluido: Óleo 5w20
	Diâmetro da Esfera
	Velocidade Média (m/s)
	Velocidade Corrigida (m/s)
	Viscosidade Dinâmica
	Viscosidade Cinemática
	Erro Relativo Percentual
	10 mm
	0,75
	1,81
	839 kg/m³
	0,984 kg/m³
	40722 %
	8 mm
	0,92
	1,80
	541 kg/m³
	0,634 kg/m³
	40747%
	6 mm
	1,18
	1,77
	309 kg/m³
	0.362 kg/m³
	94075%
	5 mm
	1,45
	1,79
	212 kg/m³
	0.248 kg/m³
	752%
	 Fluido: Glicerina
	Diâmetro
da Esfera
	Velocidade
Média (m/s)
	Velocidade
Corrigida (m/s)
	Viscosidade
Dinâmica
	Viscosidade
Cinemática
	Erro Relativo
Percentual
	10 mm
	2,74
	3.98
	360 kg/m³
	0,288 kg/m³
	33,8%
	8 mm
	4,09
	4,56
	201 kg/m³
	0,160 kg/m³
	101%
	6 mm
	6,70
	5,38
	96,1 kg/m³
	0,076 kg/m³
	861%
	5 mm
	9,22
	6.02
	59,6 kg/m³
	0,047 kg/m³
	58.6%
Pós teste:
1)	O experimento de queda livre utilizando os 3 fluidos distintos foi feito com esferas metálicas de diferentes diâmetros. Em relação aos experimentos realizados na glicerina, em qual esfera foi encontrado o menor número de Reynolds?
Esfera de 5 mm de diâmetro.O número de Reynolds encontrado nesta esfera é o menor devido ao seu diâmetro.
2)	Durante a execução do experimento foram realizadas diversas medidas e cálculos para encontrar a viscosidade dinâmica de diferentes fluidos. Qual dos fluidos apresentou maior viscosidade dinâmica?
A viscosidade dinâmica encontrada para a glicerina foi a maior entre os fluidos utilizados
3)	Em relação a viscosidade cinemática, assinale a opção correta:
A viscosidade cinemática é determinada pela divisão entre a viscosidade dinâmica e a densidade de um fluido.
4)	Por qual motivo a contagem do tempo para o cálculo da velocidade da queda livre da esfera é iniciada apenas quando ela atinge a marcação de 100 mm nos tubos de acrílico?
Uma das condições para aplicar a Lei de Stokes é que a esfera deve estar em equilíbrio de forças, dessa forma a velocidade será constante durante o escoamento.
5)	Durante a realização do experimento foram realizadas medições do tempo que cada esfera demora para percorrer um determinado espaço. Em relação ao óleo 5w20, ao utilizar esferas com diâmetro cada vez maior, qual foi tendência do tempo de queda livre?
O tempo de queda diminuiu com o aumento do diâmetro das esferas.
Conclusão 
Podemos concluir que cada fluido possui uma característica e viscosidade diferente e como cada esfera metálica reage perante cada fluido.
Material Bibliográfico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Viscos%C3%ADmetro