Relatório Viscosidade

1. Introdução

1. - Objetivo

        Determinar a viscosidade dos fluidos: glicerina, óleo de rícino e óleo lubrificante SAE 30 através do método de Stokes.

        

2 – Desenvolvimento

2.1 – Procedimento Experimental

        O esquema de montagem do teste consiste de três tubos transparentes contendo em cada um deles respectivamente: glicerina, óleo de mamona (óleo de rícino) e o óleo lubrificante SAE 30. Em cada tubo existe um termômetro e um densímetro. Completam os materiais esferas de aço e um cronômetro.

Para a realização do teste foi feita a seguinte seqüência:

• Fez-se as medições da temperatura e da densidade para cada fluido.
• Definiu-se as distâncias a serem percorridas pelas esferas de acordo com a graduação do tubo.
• Soltou-se uma esfera na superfície do líquido e cronometrou-se o tempo. Repetiu-se para mais duas esferas.
• Anotou-se todas as medições na folha de testes.
• Preencheu-se a folha de testes calculando-se a viscosidade dinâmica, a viscosidade cinemática, o nº de Reynolds, os desvios, e a expressão correta do resultado.
• Consultou-se tabelas e gráficos oficiais e anotou-se também os valores das viscosidades dinâmica e cinemática dos fluidos do teste para análise comparativa.

2.2 – Equipamentos

[pic 1]

Figura 01: viscosímetro de Stokes

2.3 – Dados Obtidos

• Características da esfera:

            - Massa = Kg[pic 2]

- Raio = m[pic 3]

- Volume = [pic 4]

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2.3.1- Fórmulas envolvidas nos cálculos

v=    (1)[pic 5]

sendo, v= velocidade da queda [m/s]

            d= distância percorrida pela esfera [m]

             t= tempo para percorrer d [s]

    (2)[pic 6]

sendo, µ= viscosidade absoluta do fluido [Pa.s];

            m= massa da esfera [kg];

            g= aceleração da gravidade [m/s2];

           𝛄= peso específico do fluido [N/m3];

           Ve= volume da esfera [m3];

      v= velocidade terminal da esfera [m3];

 𝛄=𝛒.g

Sendo 𝛒=densidade do fluido [Kg/m3];

Ve=𝝿R3[pic 7]

Sendo R= raio da esfera [m];

   (3)[pic 8]

Sendo, = viscosidade cinemática do fluido [m2/s];[pic 9]

   (4)[pic 10]

Sendo, MI= valor mais provável da medida;

               m1, m2, mn =as medidas de uma grandeza;

               n= número de medidas ;

   (5)[pic 11]

Sendo,  o erro aleatório da i-ésima indicação;[pic 12]

             = o valor da i-ésima indicação individual;[pic 13]

   (6)[pic 14]

Sendo, Td = tendência;

             VVC= valor verdadeiro convencional;

 [pic 15]

Sendo, Re=número de Reynolds

             D= diâmetro da esfera

     (8)[pic 16]

Onde, s= desvio padrão experimental;

 

  (9)[pic 17]

Onde, Re= repetitividade;

           t= coeficiente t de Student para um nível de confiança de 95%;

  [pic 18]

OBS.: A viscosidade absoluta para o óleo de ricínio foi calculada pela fórmula:

[pic 19]

 

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CARACTERÍSTICASDO LÍQUIDO
Tipo 1	Temperatura (ºC)	Densidade Relativa	Massa específica (Kg/m3)
Óleo de rícino	26	0,856	856,0
VALORES MEDIDOS NA EXPERIÊNCIA	RESULTADOS OBTIDOS	DESVIOS
Queda da esfera (d)	Tempo de queda (t)	Velocidade de queda (v)	Viscosidade Absoluta (µ)	Viscosidade Cinemática (ν)	Nº de Reynolds (Re)	MI (média)	Eai (erro aleatório)	Td (tendência)	Re 95% (repetitividade)	VVC (valor Verdadeiro Convencional)
m	s	m/s	Pa.s	m2/s		µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]
0,20	3,96	0,0505	0,348	[pic 20]	0,791	0,339	[pic 21]	0,009	0,00001
0,40	7,60	0,0526	0,334	[pic 22]	0,858			-0,005	0,000005	-0,4	-0,0002	0,03	0,00004	0,7	[pic 23]
0,50	9,51	0,0526	0,334	[pic 24]	0,429			-0,005	0,000005

RM
μ	ν
Pa.s	m²/s
[pic 25]	[pic 26]

CARACTERÍSTICASDO LÍQUIDO
Tipo 2	Temperatura (ºC)	Densidade Relativa	Massa específica (Kg/m3)
Glicerina	26	1,226	1226
VALORES MEDIDOS NA EXPERIÊNCIA	RESULTADOS OBTIDOS	DESVIOS
Queda da esfera (d)	Tempo de queda (t)	Velocidade de queda (v)	Viscosidade Absoluta (µ)	Viscosidade Cinemática (ν)	Nº de Reynolds (Re)	MI (média)	Eai (erro aleatório)	Td (tendência)	Re 95% (repetitividade)	VVC (valor Verdadeiro Convencional)
m	s	m/s	Pa.s	m2/s		µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]
0,20	3,81	0,0525	0,285	[pic 27]	1,44			0,009	0,000007	-0,5
0,40	7,31	0,0547	0,273	[pic 28]	1,56	0,276	[pic 29]	-0,003	-0,000002		-0,0004	0,03	0,00002	0,79	[pic 30]
0,50	9,07	0,0551	0,271	[pic 31]	1,58			-0,005	-0,000004

RM
μ	ν
Pa.s	m²/s
[pic 32]	[pic 33]

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CARACTERÍSTICASDO LÍQUIDO
Tipo 3	Temperatura (ºC)	Densidade Relativa	Massa específica (Kg/m3)
Óleo lubrificante SAE 30	26	0,886	886
VALORES MEDIDOS NA EXPERIÊNCIA	RESULTADOS OBTIDOS	DESVIOS
Queda da esfera (d)	Tempo de queda (t)	Velocidade de queda (v)	Viscosidade Absoluta (µ)	Viscosidade Cinemática (ν)	Nº de Reynolds (Re)	MI (média)	Eai (erro aleatório)	Td (tendência)	Re 95% (repetitividade)	VVC (valor Verdadeiro Convencional)
m	s	m/s	Pa.s	m2/s		µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]	µ [Pa.s]	ν [m2.s]
0,20	1,34	0,149	0,116	[pic 34]	7,23			0,005	0,000006
0,40	2,52	0,159	0,109	[pic 35]	8,22	0,111	[pic 36]	-0,002	-0,000002	-0,2	-0,0002	0,02	0,00002	0,31	[pic 37]
0,50	3,16	0,158	0,109	[pic 38]	8,22			-0,002	-0,000002

RM
μ	ν
Pa.s	m²/s
[pic 39]	[pic 40]