A Atividade Reologia Na Engenharia

Reologia- Atividade 1.

1. (a) Discutir a definição de reologia e sua importância e (b) discutir os seguintes conceitos: fluido e sólido.

a) Reologia estuda a deformação e fluxo da matéria quando submetidos a ação de forças externas em condições de teste  controladas. A importância desta ciência é para explicar, quantificar e aplicar os fenômenos que surgem quando um corpo sólido ou liquido fluem (deformação).

b) Fluidos ideais: líquidos e gases, deformam irreversivelmente. A energia requerida para deformação é dissipada no fluido em forma de calor e não pode ser recuperada simplesmente pela remoção de tensão.

Além disso, fluidos não apresentam forma, sempre estão em movimento (não sustenta força de cisalhamento).

Sólidos ideais: deformações elásticas. A energia requerida para a deformação é completamente recuperada quando a tensão é removida.

Tem forma definida, pode sustentar uma força de cisalhamento, ou seja, permanece estático.

1. Discutir os diversos conceitos de viscosidade e suas unidades – ter como guia os conceitos discutidos em sala de aula.

Viscosidade é a relação direta entre a taxa de cisalhamento e a tensão de cisalhamento para manter a placa com determinada velocidade. Discutiu-se três tipos de viscosidades:

μ- viscosidade dinâmica, que é uma propriedade intrínseca do material.

μ = [Pa s]

ѵ- viscosidade cinemática é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluido.

ѵ = [mm²/s]

η- viscosidade aparente, valor da viscosidade determinada em algum valor médio nominal da taxa de cisalhamento.

η = [cP]

1. Discutir os seguintes conceitos: elástico, plástico e eletroviscoso, viscoplástico, viscoso e viscoelástico;

Elástico- propriedade conservativa do material. Energia produzida é estocada no material e recuperada quando tem liberação de tensão.

Plástico- propriedade de um corpo sólido que apresenta deformação elástica.

Eletroviscoso- quando há uma dupla camada elétrica que influencia no comportamento de fluxo de um fluído.

Viscoplástico- quando um material se comporta como sólido abaixo de um valor de tensão crítica, mas flui como um fluido viscoso quando esta tensão é excedida.

Viscoso- tendência de um fluido resistir ao fluxo como resultado de forças internas. A tensão depende da taxa de velocidade de deformação.

Viscoelástico- uma propriedade dependente do tempo, no qual sob uma tensão o material responde tanto como viscoso quanto como elástico.

1. Discutir os seguintes conceitos: cisalhamento, taxa de cisalhamento, tensão de cisalhamento e deformação de cisalhamento;

Cisalhamento: é o movimento relativo das camadas paralelas de um corpo que são proporcionais às suas distâncias a partir de uma camada de referência.

Taxa de cisalhamento: é a variação da taxa de deformação de cisalhamento em relação com o tempo.

Tensão de cisalhamento: é a componente da tensão que causa a movimentação das camadas de um material, umas às outras.

Deformação de cisalhamento: deslocamento no plano de duas camadas paralelas dividido pela distância de separação entre as camadas.

1.  Discutir o conceito de mudança estrutural e buscar exemplos da literatura que correlacione esse conceito com comportamento reológico de materiais;

1. Sobre a viscosidade de um fluido, discutir o efeito da pressão e da temperatura em: (i) liquido e (ii) gases);

1.  (a) Discutir o princípio da medida da viscosidade em um reômetro rotacional – correlacionar com a lei de Newton (fluxo viscoso), (b) discutir de forma detalhada o conceito de tixotropia; (c) descrever o planejamento de um experimento para medir o comportamento tixotrópico de um material – discutir as curvas.

1. (a) Esquematizar/discutir todos os conceitos da lei de Newton em relação ao comportamento reológico dos fluidos; (b) Discutir de forma detalhada a classificação dos materiais em reologia de acordo com as curvas de fluxo; (c) explicar o fenômeno de cada comportamento, (d) esquematizar as curvas de viscosidade de cada comportamento.

1. A Lei de Newton da Viscosidade diz que a relação entre a tensão de cisalhamento (força de cisalhamento x área) e o gradiente local de velocidade é definida através de uma relação linear, sendo a constante de proporcionalidade, a viscosidade do fluido. Assim, todos os fluidos que seguem este comportamento são denominados fluidos newtonianos.

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