Viscosidade

Mecânica dos Fluidos/Hidráulica Geral
Trabalho Laboratorial

Determinação da Viscosidade de Vários Líquidos

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ÍNDICE
Página 1. OBJECTIVOS 2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3. MÉTODO EXPERIMENTAL 3.1. EQUIPAMENTO UTILIZADO 3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 3.3. RESULTADOS OBTIDOS 3.4. INTERPRETAÇÃO E APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 1 1 3 3 4 5 7

1. OBJECTIVOS
O objectivo deste trabalho é determinar a viscosidade de vários líquidos à pressão e temperatura atmosférica pelo método do “viscosímetro de esfera” (em inglês “Falling Sphere Viscometer”) (queda de esfera no interior do liquido).

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
A viscosidade de um líquido é a propriedade pela qual o líquido resiste às forças de corte. Depende do efeito combinado da actividade molecular e da coesão. Uma esfera (de diâmetro D, raio r e massa volúmica s) deixada cair no interior de um líquido, fica sujeita à acção de três forças:    peso da esfera: P; força de impulsão exercido pelo líquido na esfera , I; uma força viscosa de resistência ou força de arrastamento, exercida pelo líquido sobre a esfera devido ao movimento desta, R.

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Quando a esfera cair no líquido com velocidade uniforme U, as três forças que agem na esfera estão em equilíbrio e a sua soma algébrica é nula (a velocidade, neste caso, é chamada velocidade terminal):

I

R P     F ma  0 P- I-R=0

líquido esfera

O equilíbrio de forças permite finalmente escrever que:

s g  r 3 - l g  r 3 - 6   r U = 0 pois podemos definir o peso como: P = mg =  s g a força de impulsão, I = l g

4 3

4 3

(1)

4  r 3 (em que s é a densidade da esfera e r o raio) 3

4  r 3 (em que l é a densidade do líquido) 3

e a resistência ou força de arrastamento, dada pela lei de Stokes (válida para Reynolds,