DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS

[pic 1][pic 2]

                             

                           

                                  FARMÁCIA E BIOQUÍMICA

                                    FÍSICA PARA FARMÁCIA

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE
DE LÍQUIDOS

INTEGRANTES – 1º PERÍODO – NOTURNO                Nº USP

ISRAEL SIMÕES BERALDO                                10269180

JOICE RODRIGUES SANTOS                                   10388990

JULIO CESAR S. DE FREITAS                                10371017

PROFESSOR: PAULO R. COSTA

SÃO PAULO - SP

MAIO - 2017

1. Resumo

Nesta experiência estudou - se a dinâmica de movimento de um corpo em que a força de resistência do fluido atuante sobre um corpo em movimento é importante. O objetivo do experimento foi verificar o limite da representação dessa força pela lei de Stokes e obter o coeficiente de viscosidade utilizando a correção de Ladenburg.

1. Introdução

1.   Movimento de uma esfera num meio viscoso

Levando em consideração a força de resistência e a viscosidade e sendo o corpo em movimento uma esfera de raio r, movendo-se a baixas velocidade v, em um meio infinito de coeficiente de viscosidade η, a forc¸a de resistˆencia viscosa sera´ dada pela lei de Stokes.

                                          Fvis = −6πηrv

A mesma precisa ser corrigida levando em conta o efeito de paredes sobre a esfera, que se desloca longitudinalmente no centro de um cilindro.  Essa correc¸a˜o foi proposta por Ladenburg em 1907 e ´e dada por:

FvisL = αFvis

onde α ´e dado em func¸a˜o do raio do tubo R e do raio das bolinhas r :

α = 1 ++[pic 3][pic 4]

Com isso, pode-se calcular a força resultante dada por:

F = FvisL + Fp + Femp

Quando uma esfera ´e solta com velocidade inicial zero, a acelera¸c˜ao produz um aumento em v e respectivamente um aumento na forc¸a de resistencia at´e que em uma determinada velocidade a forc¸a resultante se anula, n˜ao havendo mais aumento de velocidade.  O corpo ent˜ao continua se movendo com uma velocidade constante, chamada de velocidade limite (lim):[pic 5]

αlim= r2[pic 6][pic 7]

1. Procedimento experimental

O experimento consistiu em estudar os efeitos do aumento de diâmetro das esferas a partir do modelo proposto pela lei de Stokes. Para isso mediu-se, a densidade da esfera, densidade do liquido utilizando um densímetro, o diâmetro D do tubo e o diâmetro de 7 esferas diferentes. Os dados obtidos encontram-se nas tabelas a baixo:

	Diâmetro D [cm]
Aluno 1	4,675 ± 0,026
Aluno 2	4,620 ± 0,026
Aluno 3	4,620 ± 0,026
Aluno 4	4,635 ±0,026
Média	Dm ± 4,638 ±0,026[pic 8]

	Diâmetro [cm]
Medida	1[pic 9]	2[pic 10]	3[pic 11]	4[pic 12]	5[pic 13]	6[pic 14]	7[pic 15]
1	0,240	0,265	0,320	0,475	0,555	0,635	0,750
2	0,260	0,270	0,305	0,477	0,551	0,635	0,750
3	0,265	0,265	0,310	0,476	0,553	0,636	0,750
4	0,235	0,270	0,315	0,479	0,554	0,633	0,750
5	0,235	0,275	0,305	0,477	0,552	0,634	0,750
6	0,270	0,265	0,310	0,474	0,551	0,637	0,750
7	0,235	0,265	0,315	0,478	0,551	0,635	0,750
8	0,250	0,270	0,305	0,475	0,555	0,636	0,750
9	0,235	0,270	0,315	0,476	0,555	0,634	0,750
10	0,230	0,265	0,310	0,478	0,554	0,635	0,750
Média	0,246 ± 0,015	0,268 ± 0,003	0,311 ± 0,005	0,477 ± 0,002	0,553 ± 0,002	0,635 ± 0,001	0,750 ± 0,000

Tabela 1: Medidas do diâmetro D do tubo

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