Reologia

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INTRODUÇÃO

• Viscosímetro de Stokes

O atrito é um fenômeno sempre presente quando há corpos em contato e com movimento relativo. Embora atribuído, em princípio, a corpos sólidos, a observação mostra que algo de semelhante se dá também com os líquidos e os gases: aqui, tem outro nome e apresenta outras características, menos acentuadas que nos sólidos.
Nos fluidos, o efeito de oposição aomovimento relativo recebe o nome de viscosidade, e sua existência é de grande importância no estudo do comportamento dos líquidos. É pelo uso de líquidos de viscosidade conveniente que se reduz a um mínimo o atrito entre duas peças de uma máquina, por exemplo.
Um líquido ideal não oferece qualquer resistência a uma eventual mudança de forma. Nos líquidos reais, entretanto a situação é outra. Aviscosidade, inexistente no líquido ideal, esta presente em qualquer líquido real. E, devido a essa viscosidade, em qualquer líquido real existe uma certa resistência às mudanças de forma e ao movimento de qualquer porção do líquido.
O viscosimetro é o instrumento que mede a viscosidade. Para isso, o fluido é considerado newtoniano, pois a viscosidade só faz sentido para este tipo particular defluido. O principio do viscosímetro de Stokes consiste em determinar as forças resultantes do movimento de uma esfera submersa em movimento retilíneo uniforme.

• Reômetro

Tensão de cisalhamento ou tensão tangencial, ou ainda tensão de corte ou tensão cortante é um tipo de tensão gerado por forças aplicadas em sentidos opostos, porém em direções semelhantes no material analisado.
Um fluido éuma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de corte, não importando o quão pequena possa ser essa tensão.
Uma força de corte é a componente tangencial da força que age sobre a superfície e, dividida pela área da superfície, dá origem à tensão de corte média sobre a área quando a área tende a um ponto.Obtém-se deformação na atuação de uma força tangencial a umasuperfície.
Podemos dizer que o elemento de fluido, submetido à tensão de cisalhamento, sofre uma taxa de deformação (ou taxa de cisalhamento).
Os reômetros não medem viscosidade. Eles estabelecem a relação entre a tensão de cisalhante e a taxa de deformação.
MATERIAIS E METODOS

• Viscosímetro de Stokes

O Tubo de vidro, liquido para estudo da viscosidade e três esferas de metal com diferentestamanhos.
Nesse tubo deixa-se cair uma esfera, medindo o tempo para ela percorrer uma distância conhecida dentro do tubo, obtendo assim a velocidade de queda da esfera.
A força de resistência aplicada pelo fluido ao movimento da esfera Fvisc, a força de empuxo E e a força peso da esfera P são dados por:

Onde:

Ao aplicar a condição de equilíbrio dinâmico, temos:


Assim, ao isolar aviscosidade absoluta na equação, temos:



• Reômetro

Reômetro DVIII – plus Brookfield, adaptador para pequenas quantidades de amostras (APQA), sensores de cisalhamento cilindro coaxial, computador. Amostras.


Colocar no (APQA) em torno de 10 ml da amostra a ser ensaiada. programar o reômetro para realizar uma corrida experimental com a taxa de cisalhamento variando de 1 a 20 s-1,obtendo-se 20 pontos para a confecção do reograma.

1. Inicialmente fazer um teste para se determinar qual a máxima faixa de taxa de cisalhamento para a amostra.
2. Iniciar o programa no reômetro. Escolher o tipo de teste reológico e escolher o sensor a ser utilizado.
3. No item perfil de rampa, escolher curva de fluxo em função da taxa de cisalhamento, com 25 pontos experimentais. Ajustar o valorda taxa inicial e final. Manter a amostra cisalhando por 5 segundos.
4. Programar o software para coletar os pontos a cada mudança de velocidade.
5. Com os dados de taxa de cisalhamento e tensão de cisalhamento, plotar a curva de fluxo e ajustar os dados aos modelos reológicos Lei da Potência e Herschel-Bulkley utilizando o software origin 7.0.


RESULTADOS E DISCUSSÕES
• Viscosímetro...
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