Medidas de Viscosidade

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
CAMPUS DE GUARATINGUETÁ
DEPARTAMENTO DE MATERIAIS E TECNOLOGIA

LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS FLUÍDOS

MEDIDAS DE VISCOSIDADE

Introdução:

Da definição de fluido sabe-se que quando se aplica um esforço tangencial em um elemento de fluido ocorre uma deformação. Considere a situação em que se tem um fluido entre duas placas paralelas longas com espaçamento pequeno entre elas, e que a placa superior se mova com uma velocidade constante. Para se manter esta velocidade constante deve-se aplicar uma força que contrabalance a resistência imposta pelo fluido à placa. A tensão tangencial aplicada pela placa ao fluido será dada por: deformação dada por :

(1)

Define-se um fluido newtoniano como aquele para o qual a tensão tangencial aplicada é diretamente proporcional à taxa de deformação. A maior parte dos fluidos se comporta desta maneira Assim:

(2)

A constante de proporcionalidade entra estas duas grandezas é chamada de viscosidade dinâmica ou absoluta, e é fortemente dependente da temperatura do fluido. A introdução da constante de proporcionalidade permite que a equação seja escrita como:

(3)

Esta expressão é conhecida como Lei de Newton da Viscosidade. Os fluidos que apresentam este comportamento são chamados de Fluidos Newtonianos. A unidade da viscosidade dinâmica no SI é o Pa.s, no CGS é o poise (1P=1g/(cm.s) e como os valores em poise normalmente são muito pequenos, é utilizado o submúltiplo centipoise.

Viscosímetros

Existe um grande número de equipamentos para a medida de viscosidade de fluidos, os viscosímetros utilizados neste experimento estão descrito a seguir:

Viscosímetro de Hagen Poiseuilli (perda de varga)
A perda de carga é a perda de pressão dentro de um tubo pelo atrito entre as camadas de fluido e as paredes do tubo. Isto deve-se à viscosidade do fluido.

Figura 1 - Representação esquemática viscosímetro de Hagen Poiseuilli