EXPERIMENTO 1 - PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA

Trata-se do relatório referente a aula da disciplina Laboratório de Hidráulica aplicada no dia 24/02/2014, que versa sobre a Determinação das Propriedades dos Fluidos (Experimento nº1).

EXPERIMENTO 1 – PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Introdução

A primeira parte deste relatório tem como finalidade a determinação das propriedades dos fluidos (massa específica, densidade e viscosidade) em laboratório utilizando aparelhos que determinas as mesmas e conhecimento teórico obtido na instituição.

Fundamentação Teórica

Definição massa específica

Denominamos como “massa específica” a relação entre a massa e o volume de um corpo. O termo é utilizado para substâncias, líquidos e sólidos, de corpos homogêneos e isotrópicos (tenha massa distribuída igualmente ao longo de todo o volume).

Ao se afirmar que a massa específica da água é de 1000 kg/m³ estamos infirmando que 1 m³ de água possui uma massa de 1000 kg.

No SI (sistema internacional) a unidade da massa específica é kg/m³.

ρ=m/V

Onde:

ρ = massa específica;

m = massa;

V = volume.

3.Materiais e Métodos

3.1. Densímetro

O densímetro tem de flutuar, em equilíbrio, nos líquidos cujas densidades se quer medir. Isto é, não pode ser pesado demais, a ponto de bater no fundo do recipiente em que é colocado, nem leve demais, a ponto de sua escala ficar fora da interface líquido-ar, que é utilizada como referência para leitura. Além disso, obviamente, a profundidade de equilíbrio deve ser em função da densidade do fluido.

Um objeto totalmente submerso — o bulbo sem o tubo, por exemplo — poderia flutuar em equilíbrio desde que seu peso fosse igual ao empuxo associado ao volume deslocado do líquido. No entanto, isso poderia acontecer em qualquer profundidade de equilíbrio. Assim, o tubo é fundamental para estabelecer a dependência entre a densidade do líquido e a profundidade de equilíbrio.

O equilíbrio significa que o empuxo “E” provocado pelo deslocamento do fluido deve compensar exatamente o peso “P” do densímetro. Logo,P=E.

Colocando o densímetro em um líquido, por exemplo, menos denso do que a água, ele afundará mais e a superfície do líquido ficará acima de 1g/cm³. Se o líquido for mais denso do que a água, o densímetro afundará menos e a superfície do líquido ficará abaixo de 1g/cm³.

As leituras do densímetro são padronizadas em 20°C, em geral. A massa do líquido (densidade) é dependente da temperatura e da tabela de correção de temperatura.

3.2. Picnômetro

O picnômetro é um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida de um orifício capilar longitudinal. Muito utilizado para determinar a densidade de uma substância.

3.3. Densímetro

Densímetro de 0,7 a 2 de precisão: Equipamento utilizado para medir, de cima para baixo, a densidade dos fluidos.

3.4. Proveta

Proveta (um de 0 a 500 ml de precisão e outro de 0 a 1000 ml): Tubo de vidro ou plástico transparente onde é colocado o fluido

3.5. Cadinho e Esfera de 4,5mm e 6,3mm

3.6.Paquímetro

Becker

3.8. Balança de precisão

Balança de precisão de carga de 0,02g a 200g AL 220C: Utilizado para medir o peso dos objetos.

DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO:

Diante ao exposto segue uma descrição de como é realizado este experimento:

Determinando a densidade utilizando o densímetro:

Enche-se totalmente a proveta de 500ml com o fluido envolvido no processo,

Certificar a temperatura do fluido, que no caso é de 20°C,

Mergulhar o densímetro no fluido e deixar que afunde até deslocar um volume de líquido para que o peso se iguale ao dele,

A superfície do líquido, na proveta, marcará uma ponta da escala no densímetro indicando o valor da densidade,

Sendo assim, encontramos as respectivas densidades nesse processo: óleo (0,88) e glicerina (1,25).

Determinando a densidade utilizando o picnômetro:

Verificar se o picnômetro vazio está bem seco e com a tampa. Depois o pesa na balança de precisão, e registra o valor,

Retirar a tampa e coletar o fluido a ser utilizado com o auxílio do Becker e encher o picnômetro completamente,

Colocar a tampa no picnômetro de modo que o excesso de fluido possa sair pelo capilar. Depois o seca com um papel absorvente. Garantindo se realmente o volume de fluido possui o mesmo valor da capacidade do picnômetro que está sendo utilizado,

Pesar na balança de precisão o picnômetro com o fluido e registra o valor,

Subtraindo o peso do picnômetro cheio (com o fluido dentro) do peso do picnômetro vazio, obteremos a massa de fluido,

A razão entre a massa de fluido e a capacidade do picnômetro (que será igual ao volume de fluido) utilizado no processo é a massa específica do fluido.

Resultados

A tabela abaixo mostra um estudo de caso realizado em laboratório para determinação da massa específica de dois fluidos através do picnômetro de volume de 25 mL e