Determinação Da Viscosidade Através Do Viscosímetro Capilar Hagen-Poiseuille

SUMÁRIO

1. Introdução..................................................................................................03

2. Objetivos....................................................................................................04

3. Fundamentação teórica..............................................................................04

4. Metodologia...............................................................................................04

Materiais utilizados....................................................................................04.

Procedimento experimental.......................................................................05

5. Resultados e Discussões............................................................................06

6. Conclusões..................................................................................................

7. Referências e Bibliografias.........................................................................

1. Introdução

Considerando o escoamento de um fluido viscoso através de um tubo cilíndrico vertical, que possui um regime laminar e estacionário (camadas adjacentes do fluido deslizam uma sobre a outra e a uma velocidade constante). E sabendo que nesse tubo, o líquido escoa para baixo sob influência da diferença de pressão e da gravidade.

OnOnOnde :

L  Comprimento do cilindro

R  Raio do cilindro

ΔR  Espessura do cilindro

Figura -1: Casca cilíndrica de fluido para balanço de momento

Fonte: (Bird, pág.47, Figura 2.3-1)

Além disso, suponhamos que o comprimento do tubo seja muito grande quando comparado com o seu raio, de tal modo que os efeitos de borda serão desprezíveis.

Para este, caso a viscosidade é obtida a partir da Lei de Hagen-Poiseuille que estabelece a seguinte equação para vazão em um tubo vertical. Observa-se que, através dessa equação matemática, a vazão é proporcional ao gradiente de pressão e inversamente proporcional à viscosidade. (Bird, pág. 49, equação 2.3-22):

onde:

: Vazão mássica;

( ): Variação da pressão modificada;

: Raio do tubo;

: Densidade do fluido;

: Viscosidade do fluido;

: Comprimento do tubo;

: Vazão volumétrica.

Para a obtenção da equação de Hagen-Poiseuille foram feitas as seguintes considerações:

• O escoamento laminar ( n° Re < 2100);

• O fluido é newtoniano e incompressível ( ρ = constante) .

• O escoamento é permanente

• Efeitos de bordas são desprezados.

• A velocidade na parede do tubo é nula.

Para a determinação da viscosidade de fluidos em um viscosímetro capilar é utilizada a equação de Hagen – Poiseuille juntamente com dados experimentais de vazão e da queda de pressão modificada.

2.Objetivo

2.1-Objetivo Geral:

Determinar a viscosidade de uma substância através do método do viscosímetro capilar.

2.2-Objetivo Específico:

Determinar a viscosidade de uma solução de sacarose com concentração conhecida de 30% através do método do viscosímetro capilar, utilizando a equação de Hangen-Poiseuille.

3.Metodologia

3.1-Material utilizado

 Suporte;

 Vaso de Mariotte;

 Cronômetro;

 Fita métrica;

 Tubo capilar;

 Proveta;

 Água destilada;

 Solução de Sacarose a 30%;

3.2-Procedimento experimental

Utilizou-se o seguinte equipamento para a realização do experimento:

Fig.2- Representação do equipamento utilizado.

Vaso de Mariotte  Consiste em um frasco cilíndrico com gargalo e munido de uma rolha atravessada por um tubo de vidro T. Ele permite um escoamento à velocidade constante, apesar da diminuição do nível no frasco. Nele ficou armazenado a substância em análise.

Suporte regulável  Responsável pela variação na altura da base do Vaso de Mariotte.

Tubo Capilar