Relatório - Viscosímetro de Searle

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Viscosímetro de Searle 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaratinguetá - SP 
2018 
 
Resumo 
 
Para que conseguíssemos fazer a medição da viscosidade do óleo 
utilizamos o viscosímetro, fizemos medidas com diferentes massas e em 
dois casos diferentes, variando a altura do óleo dentro do viscosímetro em 
cada caso. Nossas medidas se basearam no tempo em que as massas 
acopladas ao viscosímetro levavam para atingir o chão. Porém, após coletar 
as medidas necessárias para se realizar o cálculo da viscosidade, 
chegamos a um valor distante do que foi proposto, indicando assim algum 
erro no experimento. 
 
Objetivos 
 
 Medir o coeficiente de viscosidade de um óleo lubrificante com o 
Viscosímetro de Searle. 
 
Fundamentos teóricos 
 
Desde os tempos antigos, a viscosidade está presente na humanidade. Os 
gregos desenvolveram sistemas de aquedutos,enquanto que na civilização 
romana, com os seus projetos de sistemas hidráulicos, Leonardo da Vinci 
(1452-1519) derivou a equação da conservação da massa unidimensional para 
regime permanente, mas foi Isaac Newton (1642-1727) que obteve êxito 
postulando as leis do movimento e as leis da viscosidade. 
 
 
Viscosímetro de Searle 
 
Logo, a viscosidade é uma propriedade física que caracteriza a 
resistência de um fluido ao escoamento, que corresponde ao atrito interno 
devido às interações intermoleculares, sendo geralmente em função da 
temperatura. Que, segundo a lei de Newton, a viscosidade possui uma 
constante de coeficiente, sendo a viscosidade absoluta ou dinâmica, muitos 
fluidos como, a água ou a maioria dos gases, comportam-se segundo a lei de 
Newton, conhecidos como fluidos newtonianos. E os não newtonianos, são as 
suspensões coloidais, emulsões, géis, que tem um comportamento mais 
complexo e não linear. 
As viscosidades do fluido aliadas aos atritos nos mancais fazem o 
sistema atingir uma velocidade limite de forma a termos um movimento de 
rotação uniforme, podendo ser calculada pela equação: 
 
 
 
Material utilizado 
 
Cronômetro Cássio Stopwatch 
Trena Jomarca 
Óleo lubrificante motor SAE 40 
Viscosímetro de Searle 
 
Procedimento Experimental 
 
O experimento foi realizado adicionando cargas de massas variadas ao 
fio preso ao rotor do cilindro do viscosímetro e cronometrando o tempo 
necessário para que a carga percorresse uma distância S. 
 
Em um viscosímetro rotacional foi adicionado óleo até a metade do 
cilindro rotativo do viscosímetro (altura h1), e foram realizadas 5 medições com 
diferentes cargas. 
 
Posteriormente foi adicionado ao recipiente do viscosímetro maior 
quantidade de óleo (altura h2) e as demais medições foram realizadas, mais 5 
medições com massas diferentes. 
 
Um esquema de como foi montado o experimento pode ser observado 
na Figura 1. 
 
 
Figura 1 
 
Com todos os dados, coletados no experimento e os calculados, já 
organizados em uma tabela fez-se um gráfico velocidade x massa, para 
através da reta média dos pontos nas duas ocasiões (óleo até a altura h1 e 
óleo até a altura h2) e utilizando-se da extrapolação do gráfico se encontrou de 
forma aproximada, os valores mínimos de carga para gerar torque nos mancais 
do viscosímetro preenchido com o óleo em teste. 
 
 
Apresentação dos resultados e discussões 
 
O resultado obtido através dos dados experimentais coletados foi de um 
coeficiente de viscosidade de 2,07 ± 0,01 g.cm.s(Poise). 
O dado obtido não foi o esperado, considerando o fato de que o valor esperado 
deveria estar na faixa de 2,50 à 5,00 Poise, ou seja, óleo SAE 40, segundo a 
tabela. 
Líquidos 
Substância 
Temperatura 
(°C) 
Viscosidade 
(cP) 
Éter benzílico 20 5,33 
Glicol 20 19,9 
Ar -192,3 0,173 
Éter 20 0,233 
Água 20 1,002 
Água 99 0,2848 
Benzina 0,50 
Acetona 0,30 
Clorofórmio 20 0,58 
Glicerina 20 1,490 
Álcool metílico 20 0,597 
Álcool etílico 20 1,2 
Benzeno 20 0,652 
Mercúrio 20 1.554 
Azeite de oliva 20 84,0 
Óleo de castor 20 986 
Óleo de 
máquina leve 
20 102 
Óleo de 
máquina 
pesado 
20 233 
Óleo SAE 10 65 (50 a 100) 
Óleo SAE 20 125 
Óleo SAE 30 
200 (150 a 
200) 
Óleo SAE 40 
319 (250 a 
500) 
Óleo SAE 50 540 
Óleo SAE 60 
1000 (1000 a 
2000) 
Óleo SAE 70 1600 
Fonte:https://pt.wikibooks.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos/Tabela:_viscosidade_de_algumas_subst%C3%A2nci
as 
O erro associado ao resultado pode ter ocorrido por erros dos 
experimentadores, que influenciou nos dados finais. 
Outro fator de grande relevância para a influência do resultado, é a 
qualidade do óleo lubrificante, deve-se ressaltar que o mesmo já estava fora da 
validade, e pode ter sido misturado com outros óleos durante o uso em outros 
experimentos, afetando assim, nos dados experimentais e no resultado do 
experimento, apesar de não ter sido tão grande a diferença entre o resultado 
do experimento e o resultado mínimo esperado. 
 
 
Conclusões 
 
Pode-se concluir, que a determinação do coeficiente de viscosidade do 
óleo SAE 40, apesar de muito próximo o resultado obtido, não foi o resultado 
esperado, e diversos fatores podem ter sido influenciadores do experimento. 
 
 
Bibliografia 
 
Wikilivros. Mecânica dos fluidos/Tabela: viscosidade de algumas 
substâncias. Disponível 
em:<https://pt.wikibooks.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos/Tabela:_viscosi
dade_de_algumas_subst%C3%A2ncias>. Acesso em: 20/09/2018 
 
Física ITA. Viscosímetro de Searle. Disponível em: 
http://www.fis.ita.br/labfis24/exp24/e6.htm. 
 
Portal São Francisco. Viscosidade. Disponível em: 
https://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/viscosidade/amp 
 
O Mel. Viscosidade. Disponível em: http://www.omel.com.br/artigos-
tecnicos/escola-de-bombas/artigos-tecnicos/viscosidade/ 
 
Ebah. Mecanica dos fluidos, abordagem história e propriedades 
essenciais. Disponível em: 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAN6MAD/mecanica-dos-fluidos-
abordagem-historica-propriedades-essenciais 
 
Instituto de Física UFRJ. Viscosidade. Disponível em: 
http://www.if.ufrj.br/~bertu/fis2/hidrodinamica/viscosidade.html 
 
 
 
Apêndice 
 
 
 
http://www.fis.ita.br/labfis24/exp24/e6.htm