Viscosidade

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

RELATÓRIO AULA PRÁTICA DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

“EXPERIMENTO DE VISCOSIDADE”

Carolina Dourado de Cerqueira Ivens Vinícius de Mattos
Mauricio Zago Rodrigo Godoy

Campo Mourão
2014

1. INTRODUÇÃO

A viscosidade dinâmica ou simplesmente viscosidade é o coeficiente de atrito interno entre as várias camadas de um fluído em movimento relativo. O movimento de um corpo em um meio viscoso é influenciado pela ação de uma força viscosa.
Viscosímetro de esfera (Stokes) é constituído de um tubo de vidro, cheio de um determinado líquido que desejamos estudar aviscosidade. 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 esfera durante a descida estará submetida às seguintes forças: a força de resistência aplicada pelo fluido ao movimento da esfera Fvisc, a força de empuxo E e a força peso da esfera P. Nesse tubo, marca-se uma altura pré-determinada e deixa se cair uma esfera, de diâmentro conhecido, no inteiror do fluido. Tendo a distância percorrida e o seu tempo de queda, pode-se calcular sua velocidade.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Viscosidade é a propriedade associada a resistência que o fluido oferece a deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. O movimento de um corpo em um meio viscoso é influenciado pela ação de uma força viscosa Fv (força de arraste), proporcional à velocidade (v), e definida pela relação:
, conhecida como lei de Stokes.
No caso de esferas em baixas velocidades a Lei de Stokes é escrita da seguinte maneira:

Onde r é o raio da esfera, µ é a viscosidade dinâmica do fluido e Vt é a velocidade terminal. Obs.: A