DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE

DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE CINEMÁTICA DE LÍQUIDOS

Introdução: A viscosidade mede a resistência de um líquido em fluir (escoar) e não está diretamente relacionada com a densidade do líquido, que é a relação massa/volume. Matematicamente, a viscosidade absoluta ou dinâmica (η) é dada pela força de cisalhamento por unidade de área entre dois planos paralelos de líquido em movimento relativo (tensão de cisalhamento, τ) versus o gradiente de velocidade (taxa de cisalhamento, γ) entre dois planos: (𝜼 = 𝝉 ). A unidade viscosidade é usualmente[pic 1]

𝜸

denominada “poise” e corresponde a (dinas . s/cm2). A relação entre essa unidade é a unidade SI é: 1 𝑚𝑃𝑎 . 𝑠 = 1 𝑐𝑃. Já a viscosidade cinemática é dada pelo coeficiente de viscosidade dividido pela massa específica do líquido (𝝂 = 𝜼/𝝆).

Viscosímetros: Existem 4 tipos básicos de viscosímetros:

1. Viscosímetro capilar: A viscosidade é medida pela velocidade de escoamento do líquido através de um capilar de vidro;
2. Viscosímetro de orifício: A viscosidade é medida pelo tempo que um volume fixo de líquido gasta para escoar através de um orifício existente no fundo de um recipiente.
3. Viscosímetro Rotacional: A viscosidade é medida pela velocidade angular de uma parte móvel deparada de uma parte fixa pelo líquido;
4. Viscosímetro de esfera: A viscosidade é medida pela viscosidade de queda de uma esfera dentro de um líquido em um tubo vertical de vidro.

Aula Prática: Viscosímetro Capilar (de Oswald)

O viscosímetro de Oswald, permite uma determinação simples do coeficiente de viscosidade absoluta a partir de uma substância padrão. Neste caso as medidas de viscosidade são feitas por comparação entre o tempo na vazão do fluído de viscosidade conhecida (t2), geralmente água, e o de um fluído de viscosidade desconhecida (t1). Assim

a        viscosidade        absoluta        (dinâmica)        é        dada        por:         𝜼𝟏   = 𝝆𝟏.𝒕𝟏[pic 2][pic 3]

𝜼𝟐        𝝆𝟐.𝒕𝟐[pic 4]

A B

g/cm3.

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Objetivo: medir a viscosidade absoluta (em cP) e cinemática (em cS) de diferentes líquidos utilizando um viscosímetro capilar.

Materiais:

• 1 pipetador ou seringa;
• 1 béquer
• Termômetro
• Viscosímetro de Ostwald
• Cronômetro
• Soluções com viscosidade desconhecida.

Procedimento:

1. Coloque a solução dentro do viscosímetro de Oswald. Retire qualquer bolha que possa ter formado;
2. Com o pipetador ou seringa, aspire o líquido acima da marca A;
3. Deixe o líquido escoar e cronometre o tempo que o menisco levará para ir da marca A até a marca B. Repita o procedimento 5x para cada solução.
4. Calcule a massa específica (ρ) dos líquidos utilizado em

1. Anote a temperatura do líquido no momento do experimento.

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Dados:

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𝝆 =

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𝒎 (𝒈)

 [pic 5]

𝑽 (𝒄𝒎𝟑)

[pic 6]

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