Relatório Densidade e Viscosidade

1. INTRODUÇÃO

As propriedades dos materiais são agrupadas em químicas e físicas. Duas das propriedades físicas da matéria são a densidade e a viscosidade. (CÉSAR, 2009)

A densidade de qualquer substância é definida como sua massa por unidade e volume. Não só os líquidos têm densidade, mas também os sólidos e gases. A densidade é calculada dividindo a massa de uma substância pelo seu volume:

d =   onde d = densidade, m = massa, v = volume.[pic 1]

(BETTELHEIM, 2011)

Um exemplo clássico da aplicação da densidade no nosso cotidiano é quando ocorre um vazamento de óleo no oceano e ele flutua sobre a água. Isso ocorre porque o óleo é menos denso do que a água. Quando dois líquidos se misturam, o de menor densidade é aquele que flutuará na superfície. (BETTELHEIM, 2011)

     Viscosidade dinâmica, é a resistência ao escoamento, sendo considerada um obstáculo ao deslocamento, uma vez que quanto mais viscoso for uma substância mais lentamente acontecerá o escoamento dela. Os líquidos sofrem a influência da temperatura, da superfície de contato e da natureza do próprio líquido. A viscosidade é inversamente proporcional à temperatura, pois o aumento desta provoca a diminuição da coesão entre as moléculas e consequentemente diminui a resistência ao escoamento. (PROPRIEDADES FÍSICAS DAS ÁGUAS NATURAIS DENSIDADE, VISCOSIDADE E TENSÃO SUPERFICIAL)

     Neste relatório será analisada uma sequência de partes de um experimento que tem como intuito calcular a densidade e a viscosidade de líquido e sólido a partir dos conceitos e fórmulas da densidade e viscosidade.

 

1. OBJETIVO

Calcular os valores de densidade dos líquidos e dos sólidos propostos através dos dados obtidos experimentalmente. Determinar também a viscosidade absoluta destes líquidos, tomando como base referencial a viscosidade tabelada da água.

1. MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS

• 2 béquers de 250 mL
• 3 balões volumétricos de 100 mL
• 2 provetas de 25 mL
• Vidro-relógio
• Espátula
• 2 conta gotas (pipeta de Pasteur)
• Seringa de 10 mL
• Balança semi-analítica
• Cronômetro
• Água destilada
• Solução saturada de cloreto de sódio (NaCl) a 30%
• Solução de glicerina (C3H8O3) e água a 50%
• Alumínio
• Cobre

1. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

1. PARTE 1 – DENSIDADE DE LÍQUIDOS

Primeiramente foram pesados na balança semi-analítica cada um dos três balões volumétricos (100 mL cada), a massa obtida nessas medições seriam então os valores de M1 (massa do balão).

Após a medição das massas dos balões, eles foram preenchidos respectivamente com um dos líquidos, água destilada, solução de NaCl e glicerina, e então foram submetidos a uma nova pesagem. Com o valor da massa obtida nessa segunda pesagem foram obtidos os M2 (massa do balão + líquido).

Os líquidos presentes nos balões foram transferidos para os béquers, um de cada vez. O béquer com água destilada foi reutilizado, após simples secagem, para colocar a solução de NaCl, já que a água destilada não apresenta nenhuma substância contaminante. Utilizando um termômetro foram medidas as temperaturas na qual se encontravam cada um dos líquidos.

Utilizando a fórmula básica M3 = M2 - M1 obteve-se o valor da massa de cada um dos líquidos (M3). A partir dos M3 obtidos, calculou-se também o valor das densidades respectivas, através da fórmula da densidade ρ = m / v (onde m = M3 e v = 100 mL).

4.2. PARTE 2 – DENSIDADE DE SÓLIDOS

Em um vidro-relógio foram pesados na balança semi-analítica aproximadamente 2g de alumínio e 2g de cobre, os valores exatos da massa foram anotados.

Adicionou-se 10 mL de água da torneira em cada uma das provetas de 25 mL, essa quantidade de água foi considerada o volume inicial (Vi).

Os sólidos também foram adicionados, um em cada proveta, verificando se estavam completamente submergidos. Foram colocados tomando cuidado para não danificar a vidraria e nem haver perda do líquido por consequência do impacto. Com a adição do sólido foi gerado um novo volume na proveta, volume qual foi considerado o volume final (Vf).

Com uso da fórmula Vs = Vt – Vi para os dois casos, obteve-se o valor do volume de ambos os sólidos (Vs). A partir do valor obtido foi possível calcular também a densidade deles, usando a fórmula da densidade ρ = m / v, onde m é a massa do sólido (M) e v o volume do sólido (Vs).

4.3. PARTE 3 – VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS

Uma seringa (sem êmbolo) de 10 mL teve sua ponta tampada de forma manual e logo após foi preenchida, com o auxílio de uma proveta, com cada um dos líquidos da primeira parte do experimento. Primeiro a água destilada, depois a solução de NaCl e por último a glicerina. Um béquer foi utilizado como recipiente logo abaixo da seringa.

Nesta parte do procedimento foi necessário o uso de um cronômetro para contabilizar os segundos necessários de escoamento dos líquidos pela seringa.

No momento em que a ponta da seringa foi aberta, o cronômetro foi acionado até o momento do rompimento do filete do líquido. Este procedimento foi realizado em triplicata para cada um dos líquidos, obtendo assim um tempo médio (em segundos) de escoamento para cada um.

Após a determinação do tempo médio de escoamento, foi feita também, com o termômetro, a medição da temperatura do líquido no béquer.

O último passo foi calcular o Coeficiente de Viscosidade Dinâmica através da seguinte fórmula: μ = μH20.(t. ρ) / tH2O. ρH2O, utilizando os valores já tabelados de viscosidade e densidade da água referentes a sua temperatura.