Viscosidade: Dinâmica e Cinemática - Engquimicasantossp -->
Página lnicial» mecanica-dos-fluidos» Viscosidade: Dinâmica e Cinemática
Publicado: segunda-feira, 27 de abril de 2015
A viscosidade é uma resistência que o fluido apresenta ao escoamento. Sendo que essa resistência é definida como o atrito interno que é resultante do movimento de uma camada de fluido em relação à outra.
Escoamento Simples ilustrando a definição de viscosidade
Se a força por unidade de área na placa superior da ilustração acima fosse medida, encontraríamos F/A = m V/d, isto é, a tensão cisalhante F/A é igual à viscosidade vezes a taxa de deformação, V/d, sendo d a distância entre as placas. Essa relação essencialmente define a viscosidade.
Um fluido que responde à tensão cisalhante (F/A) desta maneira é chamado de fluido Newtoniano, pois o fluido possui viscosidade que independem da velocidade. Muitos dos fluidos nos quais se deseja medir a velocidade são Newtonianos (exemplo: água, leite, óleos leves,), mas outros são não-Newtonianos, como as tintas, o ketchup, os fluidos poliméricos, etc.
A viscosidade é uma propriedade que sofre influencia da temperatura. Sendo que em fluidos líquidos, quando se aumenta a temperatura a viscosidade diminui, e em fluidos gasosos, quando se aumenta a temperatura a viscosidade aumenta. Sendo que essa variação de temperatura pode ser explicada examinando se o mecanismo de viscosidade.
Em fluidos com pressões moderadas, a viscosidade é independente da pressão e depende somente da temperatura. Em fluidos com pressões muito altas, a viscosidade dos gases e da maioria dos líquidos não tem lei bem definida de variação com a pressão.
A viscosidade dinâmica (μ) (também conhecida como viscosidade absoluta) é dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade de distância.
Sendo a unidade dessa viscosidade dada geralmente em Pa s, P (Poise), cP, lb/Ft s.
Obs.: P = g / cm s , 1P = 100 cP
A viscosidade cinemática (ν) é a relação entre a viscosidade dinâmica (μ) pela densidade (ρ):
Sendo a unidade dessa viscosidade dada geralmente em m²/s ,ft2/s, St (Stokes), cSt (CentiStokes).
Obs.: cm²/s = St (Stokes), 1 St = 100 cSt
Medição de Viscosidade
A viscosidade é medida por viscosímetro, que consiste basicamente em instrumento que é capaz de medir a viscosidade de um fluido. Existem diversos tipos de viscosímetros, entre os quais se destacam pela sua importância e aplicação industrial, o viscosímetro capilar (também conhecido como viscosímetro de Ostwald), o viscosímetro de esfera em queda ou viscosímetro de bola (conhecido como viscosímetro de Stokes) e o viscosímetro rotativo.
Viscosímetro Capilar: esse viscosímetro é basicamente um tubo em U, onde um dos seus ramos é um tubo capilar fino ligado a um reservatório superior. Sendo que o tubo é mantido na vertical e coloca-se uma quantidade conhecida de um líquido no reservatório, deixando-o escoar sob a ação da gravidade através do capilar. A medida da viscosidade é o tempo que a superfície de líquido no reservatório demora a percorrer o espaço entre duas marcas gravadas sobre o mesmo.
Viscosímetro capilar também conhecido-como Viscosímetro Ostwald
Viscosímetro de Stokes: esse viscosímetro é baseado na Lei de Stokes, consistindo basicamente em diversos contendo líquidos padrões de viscosidades conhecidas, com uma esfera de aço em cada um deles. O tempo que a esfera demora para descer o comprimento do tubo depende da viscosidade do líquido. Colocando-se a amostra num tubo semelhante, pode determinar-se aproximadamente a sua viscosidade por comparação com os outros tubos.
Viscosímetro rotativo: esse viscosímetro é um dos mais usados na indústria e mede a força de fricção de um motor que gira, devido a um sistema de pesos e roldanas, no seio de um fluído que se pretende estudar.
Apontamentos de Mecânica dos Fluidos – Pedro Coelho, Santos, São Paulo, 2011.
Mecânica dos Fluidos, Victor L. Streeter, Editora McGraw-Hill do Brasil, Recife, Pernambuco, 1978
http://www.omel.com.br/artigos-tecnicos/escola-de-bombas/centrifugas/viscosidade/ (acessado em 25/04/2015 as 23:38)
http://www.infopedia.pt/$viscosimetro (acessado em 26/04/2015 as 00:31)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Viscos%C3%ADmetro (acessado em 26/04/2015 as 01:22)
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeqUMAG/vicosimetros-oleos-lubrificantes (acessado em 26/04/2015 as 23:26)
17 Comentários de "Viscosidade: Dinâmica e Cinemática "
19 de agosto de 2015 12:02
Parabéns. A qualidade da informação é excelente.
20 de agosto de 2015 18:19
Agradeço o elogio =), e fico feliz que tenha gostado do texto
20 de fevereiro de 2016 11:01
Material muito bom, parabéns pela página.
18 de abril de 2016 23:39
Parabéns pelo material e sucesso!!
8 de setembro de 2016 18:11
Boa noite! Meu nome é Paulo, sou estudante de Agronomia da UFC. Estou estudando as características de soluções salinas e sódicas, que são encontradas normalmente no solo. Você poderia me passar algum conteúdo sobre respostas desses substancias ao eletromagnetismo. Desde de já obrigado.
9 de setembro de 2016 00:56
Infelizmente, eu não tenho material sobre isso =( .Da uma olhada no ebah (rede social acadêmica), lá você pode acaba encontrando alguma apostila ou ebook de química analítica e quantitativa que fale sobre isso.
9 de setembro de 2016 20:36
28 de fevereiro de 2018 10:13
Conteúdo muito bom! Obrigado!
1 de abril de 2018 16:57
Mano, seu conteúdo me ajudou demais. Muito obrigado msm
24 de junho de 2018 10:43
Bela forma de abordar esse conteúdo.
25 de novembro de 2018 21:31
Cara muito boa a sua página. Tambem me ajudou. Muito obrigado. Drus abençoe e que vc ckntinuc escrevendo para ajudar a galera
26 de novembro de 2018 13:17
Eu fico muito feliz em ter te ajudado nos seus estudos :)
9 de outubro de 2019 08:29
Me dá um exemplo de viscosidade na mecânica industrial.
10 de outubro de 2019 19:52
Pelo estilo de sua pergunta me parece que você é estudante de engenharia mecânica né? , Então eu vou tenta te dar um exemplo simples de mecânica :)
Primeiramente em várias partes mecânicas existe um certo atrito entre os metais, gerando calor e provocando um certo desgaste dessas peças. Para evitar que este desgaste ocorra, nós usamos um fluido viscoso para reduzir o atrito e dissipar esse calor gerado, e com isso, nós conseguimos aumentar a vida útil de peças metálicas.
Em geral, a viscosidade está presente em várias coisas do nosso cotidiano, como por exemplo, a pasta de dente que quando não está com a viscosidade correta pode nós dar um certo trabalho para usa-la, lembrando que quando ela endurece fica difícil de coloca na escova de dentes.
Espero que tenha gostado dos exemplos
21 de outubro de 2019 09:35
Bom dia sou Everson da empresa MK trabalho com polímeros de acrilamida faço testes do material no laboratório no equipamento copo ford
21 de outubro de 2019 09:36
Porém minha dúvida é se estou fazendo certo.
21 de outubro de 2019 14:00
A primeira pergunta que você tem que se fazer é se os valores obtidos nos seus testes não estão fugindo muito do valor real esperado da literatura. Pois o equipamento copo Ford é um bom viscosímetro.