DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE COPO FORD N°4

Sumário

1.        OBJETIVO        2

2.        INTRODUÇÃO        3

3.        MATERIAIS E MÉTODOS        4

3.1        PRODUTOS E REAGENTES        4

3.2        MATERIAIS        4

3.3        EQUIPAMENTOS        4

3.4        DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DO ÓLEO        4

3.5        DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE COPO FORD N°4        4

4.        DADOS COLETADOS        6

5.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        8

6.        CÁLCULOS        11

7.        CONCLUSÃO        14

8.        REFERÊNCIAS        15

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1. OBJETIVO

Analisar e determinar a viscosidade de um fluido, através do tempo de escoamento de um copo Ford N°4 e comparar o mesmo com outro copo Ford N°4 com as mesmas condições e fluido, para saber-se a equivalências com base na variação das medições dos copos.

1. INTRODUÇÃO

A Lei de Newton impõem uma proporcionalidade entre a tensão de cisalhamento e o gradiente da velocidade, esse fato leva a introdução de um coeficiente de proporcionalidade conhecido como µ e denomina-se viscosidade dinâmica ou absoluta.

Alguns fluidos como a água ou a maioria dos gases, comportam-se conforme a Lei de Newton e por isso são conhecidos como fluidos newtonianos. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e por isso cada um possui um coeficiente próprio de viscosidade. Essa grandeza µ é uma propriedade de cada fluido e de suas condições (pressão e principalmente temperatura).

A viscosidade não é uma propriedade observável em um fluido que esta em repouso, pois, qualquer que seja sua força tangencial, ele se deforma, porém com o movimento do fluido criasse as condições para equilibrar essa força. Com isso pode-se dizer q viscosidade dinâmica é a propriedade dos fluidos que permite equilibrar, dinamicamente, as forças tangenciais externas quando os fluidos estão em movimento, ou de uma forma mais fácil de entender, viscosidade é a propriedade que indica a maior e menor dificuldade de um fluido escorrer. É comum sua percepção estar relacionada à “grossura”, ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna do material para fluir e deve ser entendida como a medida do atrito do fluido. Desta forma, quando se diz “a água é fina”, significa que este material tem uma baixa viscosidade, enquanto óleo vegetal é “grosso”, com uma alta viscosidade.

A viscosidade cinemática é o quociente entre a viscosidade dinâmica e a massa especifica a unidade dessa viscosidade expressa em centistoke. O nome viscosidade cinemática deve-se ao fato dessa grandeza não envolver força, mas somente comprimento e tempo, que são as grandezas fundamentais da cinemática.

Fluido ideal é aquele fluido que possui viscosidade nula, por isso conclui que é um fluido que escoa sem perdas de energia por atrito, sendo em vista que não possui um fluido com essa propriedade, porém muito utilizado em estudos didáticos ou pelo fato da viscosidade ser um efeito secundário do fenômeno. (Brunetti, Franco Mecânica dos fluidos/ Franco Brunetti – 2. Ed. rev. – São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. Cap. 1.3, pag. 3 - Cap. 1.4, pag. 4 – Cap. 1.9, pag. 9 – Cap. 1.10, pag.10.)

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1.  PRODUTOS E REAGENTES

• Óleo;

1. MATERIAIS

• Cronômetro;
• Proveta 100 mL;
• Balão volumétrico 100 mL;
• Béquer 250 mL;
• Copo Ford n°4;
• Termômetro;
• Bagueta;

1.  EQUIPAMENTOS

• Balança Marte (BAL-07);
• Balança Marte (BAL-13).

1. DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DO ÓLEO

Colocou um balão volumétrico de 100 mL na balança e tarou-o, completou de óleo o balão previamente tarado ate sua marcação. Verificou-se o valor da massa obtida e com os dados das massas e volumes, calculou a densidade do óleo.

1. DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE COPO FORD N°4

Foi feito o ajuste de nível do copo Ford com nível de bolha, após o ajuste de nível foi tampado o orifício inferior do mesmo com o dedo e com auxílio de uma bagueta foi preenchido até seu limite sem formar bolhas, retirar o excesso de óleo com a bagueta.

Liberando a saída de escoamento e simultaneamente acionando o cronômetro para marcar o tempo de escoamento. No momento da primeira interrupção da saída de óleo para o cronometro e anotar o tempo, verificou a temperatura do óleo e anotou. Foram repetidas três vezes o mesmo processo.

Depois foram trocado os copos Ford, mas mantendo o mesmo óleo e feito o mesmo processo no primeiro copo Ford. Foram anotados os valores do segundo copo para fazer uma comparação com o primeiro.

Ambos o valores foram utilizados para descobrir a viscosidade do óleo.

1. DADOS COLETADOS

Tabela 1 - Medições Experimentais de Tempo do Mesmo Óleo com dois Copos Ford nº 4 Diferentes (Copo A e B)

Medição	Tempo (s)
1-A	15,029
2-A	15,017
3-A	15,001
1-B	15,020
2-B	15,023
3-B	15,020

Todas as leituras foram realizadas com temperatura de 23°C.

Valores Teóricos de Viscosidade e Massa Específica da Água