Propriedades dos fluidos

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INTRODUÇÃO
Objetivo
Determinar massa específica, peso específico, densidade e viscosidade da água a partir dos dados obtidos no experimento (massa,volume, temperatura e tempo de deslocamento da esfera no tubo do viscosímetro).
Resumo teórico
Propriedades dos fluidos
Fluido consiste em uma substância não sólida que, devido a sua pouca coesão intermolecular não apresenta forma própria eassume a forma do recipiente que o contém [1]. Eles diferem entre si através de suas propriedades ou características que definem o seu comportamento. Um fluido pode ser viscoso ou inviscido, compressível ou incompressível, newtoniano ou não newtoniano, entre outros. Para identificar e quantificar essas diferenças é preciso definir algumas propriedades como massa específica, peso específico, densidadee viscosidade.

Massa específica
É o quociente entre a massa de uma substância e o volume que contém essa massa,como apresentado na Eq.1.1. No SI é dado em kg/m3 [2].
ρ=m/V .(1.1)
Onde:
ρ = Massa específica;
m = Massa da substância;
V = Volume que contém a massa do fluido.

Peso específico
É definido como o peso de umadeterminada substância contida numa unidade de volume [2]. O peso específico está relacionado com a massa específica como apresenta a Eq.1.2. No SI o peso específico é dado em N/m3.
ρg (1.2)


Onde:
 = Peso específico;
ρ = Massa específica;
g = Gravidade.
Densidade
Relação entre massa específica de uma substância e a massaespecífica de outra substância tomada como referência [2], no caso dos líquidos a substância de referência é a água. A Eq. (1.3) apresenta a equação para a determinação da densidade.
SG=ρ_substância/ρ_(H"2" O@4°C) (1.3)
Onde:
SG = Densidade;
ρsubstância = Massa específica da substância;
ρH2O@4°C = Massa específica da água a 4°C (1000kg/m3).

Viscosidade absoluta ou dinâmicaPropriedade dos fluidos responsável pela resistência ao deslocamento [2]. A viscosidade dinâmica também é uma constante de proporcionalidade para fluidos newtonianos, no qual a tensão de cisalhamento varia linearmente com a variação da taxa de deformação por cisalhamento [3]. A viscosidade de um fluido é uma propriedade termodinâmica (depende da temperatura e pressão) [4].
A viscosidade podeser determinada através de equipamentos denominados viscosímetros. Esses viscosímetros podem ser de esfera, capilar, orifício ou rotacional. No viscosímetro de esfera (Figura 1),o fluido que se deseja analisar é colocado em um tudo onde deixa-se cair uma esfera com a massa específica conhecida. Quando a esferar passar pela primeira marca do tubo inicia-se a marcação do tempo e quando ela passarpela marcação inferior a contagem é parada [5].

Figura 1: Viscosímetro de esfera.
A viscosidade absoluta está relacionada com a viscosidade cinemática através da massa específica como mostra a Eq.1.4. No SI, a viscosidade absoluta é dado em N.s/m2, que pode ser escrito como Pa.s [6].
v=µ/ρ (1.4)
A viscosidade dinâmica é determinadaatravés da Eq.1.5 [7].
µ = t. (ρesfera – ρágua) . K (1.5)
Onde:
µ = Viscosidade dinâmica [mPa.s];
t = Tempo que a esfera gasta para percorrer a distância entre as duas marcas do tubo do viscosómetro [s];
ρesfera = Massa específica da esfera [g/cm3];
ρágua = Massa específica da água [g/cm3];
K = Constante da esfera [mPa.cm3/g].

MATERIAIS E MÉTODOSMaterial utilizado
O experimento foi realizado no laboratório de análises de turbina a gás e gaseificação de biomassa do NEST/UNIFEI. No experimento foram utilizados uma balança, um Béquer de 200ml, duas provetas de graduação diferente (50ml e 10ml),um viscosímetro de esfera,um termômetro e um cronômetro.
Procedimento experimental
Determinação da massa específica da água
Primeiramente...
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