RELATÓRIO DE LAB. DE FÍSICA II: Viscosidade

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                UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PERNAMBUCO

                CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

                COORDENAÇÃO DO CURSO DE FÍSICA

RELATÓRIO DE LAB. DE FÍSICA II:

VISCOSIDADE

ARINALDO RODRIGUES

DEIVISSON JOSÉ ALVES DE SOUSA

JOSÉ ADRYEL

RECIFE, 2015

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RELATÓRIO DE LAB. DE FÍSICA II:

Viscosidade

Prof. Do Lab.: EXPEDITO

Recife, novembro de 2015.

INTRODUÇÃO

A viscosidade é a propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade em que o fluido se movimenta.

Para o entendimento da experiência realizada é necessário o conhecimento de alguns conceitos teóricos apresentados abaixo:

- Viscosidade absoluta ou dinâmica: é dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade de distância

- Viscosidade cinemática: é a relação entre a viscosidade dinâmica (μ) pela densidade (ρ)

- Lei de arrasto de Stokes: quando um objeto se move no interior de um fluido o mesmo exerce uma força contrária ao seu movimento, a qual é denominada força de arrasto. A Lei de Stokes diz que essa força é proporcional a viscosidade do fluido, ao volume do objeto e a velocidade atingida. Stokes disse que para fluidos com o número de Reynolds ≤1, o escoamento em torno de uma pequena esfera (objeto utilizado na experiência) é laminar.

A viscosidade de um fluido pode ser determinada por vários métodos: através da resistência de líquidos ao escoamento, tempo de vazão de um líquido através de um capilar (viscosímetro de Oswald); da medida do tempo de queda de uma esfera através de um líquido (Höppler); medindo a resistência ao movimento de rotação de eixos metálicos quando imersos na amostra (reômetro de Brookfield).

MATERIAIS

Materiais utilizados para o experimento:

        - Uma esfera de metal,

        - Uma balança,

        - Cronometro,

        - Óleo de motor,

        - Tubo de 90 cm,

        - Fita métrica

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Figura. Representando o sistema montado com líquidos para as medições de viscosidades

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

O processo consistiu em 5 lançamentos verticais de uma esfera metálica em um tubo transparente e graduado com fita métrica, preso a um suporte vertical.

Primeiramente, marcamos na fita métrica, localizada ao lado do tubo, os pontos de partida (medida inicial) até sua chegada (medida final) e tira-se uma média. Neste experimento foram demarcadas 30cm a 80cm. Quando a esfera é solta no início do tubo, e chega à medida dessa média, inicia-se a contagem do tempo através de um cronômetro, a fim de medir o tempo que a mesma levou para percorrer uma distância pré-determinada, de forma a possibilitar o cálculo da velocidade de queda da esfera. Esse processo se repetiu cinco vezes.

Sabendo a densidade da esfera e seu raio, viscosidade limite, distância média e a temperatura do ambiente, foi possível calcular a viscosidade do óleo trabalhado no teste.

RESULTADOS

ÓLEO		Dados
X(m)	t(m)		g =	9,81
0,5	15,01		r(esfera) =	1,4
0,5	15,06		R(tubo) =	1,5
0,5	15,16		R - r =	0,1
0,5	15,10		⍴ₑ	7,83
0,5	15,09		⍴f	0,85
Tmédio =	15,08
Vmédia =	3,31477
Vt =	11,84
µ(visc. dinâmica) =	2,52

A determinação do coeficiente de viscosidade dos líquidos pode ser realizada também pela equação abaixo:

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Onde temos que representando a equação para cálculo da viscosidade tem-se que: