Aplicaçoes de equaçoes de 1º ordem

1. OBJETIVO
Conhecer a metodologia de avaliação de viscosidade pelo método Brookfield.
2. INTRODUÇÃO
A viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, a uma dada temperatura.
Copo Ford: é um viscosímetro de fácil manuseio, no qual a viscosidade está relacionada com o tempo de esvaziamento de um copo de volume conhecido que tem um orifício calibrado na sua base. O copo Ford é fornecido em inox, alumínio anodizado ou plástico com um conjunto de orifícios-padrão (giglê) feitos de latão ou bronze polido. O orifícios de número 2, 3 e 4 são utilizados para medir líquidos de baixa viscosidade, na faixa de 20 a 310 cst; os de número 5, 6, 7 e 8 para líquidos de viscosidade superior a 310 cst.
Viscosimetro brookfield: é um viscosímetro rotacional, cujo o princípio de operação é medir o torque necessário para girar um elemento (spindle ou pêndulocilíndrico) imerso em um fluido. O pêndulo é girado por um motor, ao qual está conectada uma mola calibrada cuja deflexão é indicada por um ponteiro sobre uma escala. Utilizando-se de múltiplas velocidades de rotação e diferentes pêndulos, uma considerável gama de viscosidade pode ser medida.
Unidades de medidas da viscosidade: cSt (centistokes) e cps (centipoises). 

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Verificou-se os equipamentos necessários para o experimento:
Copo Ford N°4
Termometro
Becker 250 ml
Becker 100 ml
Espatula
Cronometro
Pipeta volumétrica 10 ml
Balança
Fluidos (oleo/ detergente)
Avaliou-se a temperatura dos fluidos com o auxilio do termômetro.
Em um Becker de 250 mL coletou-se detergente, para iniciar o experimento. 
Levou-se até a bancada e verificou-se o nivelamento do copo Ford. Com o auxilio do dedo tampou-se o orifício do copo Ford.4 e completou-se com detergente até sua superfície onde removeu-se o excesso com uma espátula, tirou-se o dedo do orifício e começou a cronometrar o tempo de escoamento do fluido até o termino do fluido escoar conforme a figura 1. Para maior confiabilidade nos testes repetiu-se 3 vezes o procedimento. 
Realizou-se o mesmo procedimento acima para avaliação da viscosidade do óleo.
Para calcular a densidade, pipetou-se 10 ml de amostra (detergente/óleo) em um Becker de 100 ml, onde verificou-se o peso de sua massa. 
Para avaliar viscosidade no Brookfield primeiramente avaliou-se o fluido (óleo) que aparentemente apresentava uma baixa viscosidade, após a analise escolhe-se a spindle de numero 1 pois apresentava maior diâmetro. (maior o diâmetro da spindle para fluidos com baixa viscosidade, spindle com menor diâmetro para fluidos com maior viscosidade). Acoplou-se a spindle no equipamento, ligou-se o mesmo ajustou-se na velocidade 60rpm e aguardou aproximadamente 1 minuto até estabilizar o valor encontrado no leitor (visor) do brookfield, após estabilizar “travou” o leitor e desligou-se a rotação do equipamento para obter a leitura. Na figura 2 apresenta a imagem do brookfield com as spindles necessárias para a analise da viscosidade.


Figura 1: Avaliação de viscosidade no Copo Ford.4 (imagem ilustrativa)


Figura 2: Equipamento para medir viscosidade Brookfield (imagem ilustrativa)
DADOS OBTIDOS

Fluido 1: Detergente de coloração amarelo transparente (Marca Kelma)
Fluido 2: Óleo de coloração amarelo transparente (sem especificação)


Fluido 1
Fluido 2
Viscosidade Ford.4 (1º leitura)
92”
15”
Viscosidade Ford.4 (2º leitura)
98”
14”
Viscosidade Ford.4 (3º leitura)
97’’
14”
Massa obtida 
9,529g
8,537g
Temperatura
25ºC
26ºC
Viscosidade Brookfield
- 
25CPS

Tabela 1: Dados obtidos dos Fluidos

Legenda: Para representar segundo duas aspas (“).

Para a analise da viscosidade do Brookfield utilizou-se a 
- Spindle: 1
- Velocidade: 60RPM
- Fator de conversão 1


4. CALCULOS, RESULTADOS E DISCUSSÕES
Calculo de densidade









Calculo de viscosidade cinemática a partir do Ford.4


Para medir a viscosidade cinemática dos fluidos (1 e 2) neste experimento utilizamos o viscosímetro Ford.4. Em uma temperatura de aproximadamente 25ºC, dado importante pois quanto maior a temperatura menor a viscosidade em fluidos líquidos. Conforme a tabela 1 o fluido 1 apresentou maior viscosidade 97” Ford.4 em relação ao fluido 2 com 14” Ford.4.
Para avaliação da viscosidade dinâmica utilizamos o viscosímetro Brookfield onde medimos um óleo que apresentou 25CPS. O óleo analisado no Brookfield não é indicado para avaliação neste equipamento pois apresentou a viscosidade muito baixa o ideal para avaliação neste equipamento nas configurações ajustadas seria acima de 40CPS.



5. CONCLUSÃO
Podemos concluir que para avaliar a viscosidade cinemática podemos utilizar o viscosímetro copo Ford, e para avaliação da viscosidade dinâmica podemos utilizar o viscosímetro Brookfield.





REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.dgcis.gouv.fr/secteurs-professionnels/industrie edição de 28 Février 1982, no site do Ministre de l’Économie, de l’Industrie et de l’Emploi, da França (em francês)

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