O Experimento Viscosidade

1. INTRODUÇÃO

A viscosidade de um fluido é uma medida de sua resistência ao escoamento ou deformação, ou seja, ela descreve o atrito interno do fluido. O valor da viscosidade de um fluido pode ser obtido através da relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação. Fluidos que seguem um comportamento linear são chamados de fluidos newtonianos (ou seja, a viscosidade destes fluidos é constante).

Figura 1: Gráfico com exemplos de fluidos newtonianos

O viscosímetro é um equipamento que permite a determinação dessa propriedade. Ele é composto por dois cilindros concêntricos e um espaço interno para que o fluido seja inserido entre eles. A ideia de funcionamento deste equipamento é que o arrasto viscoso exercido pelo fluido sobre determinada velocidade cria um torque que é transmitido para um sensor onde sua deflexão é medida em um mostrador.

Figura 2: Vista ilustrativa do interior de um viscosímetro

O experimento descrito neste relatório tem como objetivo investigar e compreender os princípios que regem a viscosidade dos fluidos. Através da análise experimental, buscaremos quantificar e comparar a viscosidade de diferentes substâncias, no caso deste experimento, óleo de soja e detergente.

2. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Para este experimento, como objetos de estudo, utilizamos uma amostra de óleo de soja e detergente. Como ferramenta para análise das amostras, utilizamos um viscosímetro.

Figura 3: Viscosímetro

3. PROCEDIMENTO

Inicialmente, neste experimento, o recipiente é preenchido com o fluido a ser examinado, o recipiente é fixado ao equipamento e a altura é ajustada até atingir a marcação indicada no viscosímetro.

O equipamento utilizado oferece duas opções de velocidade: "High" e "Low", cada uma com três faixas de rotação. Inicialmente, o equipamento é ligado à velocidade "Low" na primeira faixa de rotação, que é de 300 RPM. Aguardamos um período até que a agitação do fluido alcance um estado estável, momento em que realizamos a medição do ângulo. Em seguida, repetimos esse procedimento para as outras duas faixas de rotação na velocidade "Low". O mesmo processo é então repetido para a velocidade "High".

Figura 4: Vista da Leitura do Viscosímetro

Figura 5: Placa com instruções de ajuste de velocidade

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Amostra 1. Óleo de Cozinha

Para a amostragem de óleo, foram obtidos os seguintes valores

rpm

ângulo obtido

3

5º

6

7º

100

27º

200

47º

300

74º

600

131º

Figura 6: Gráfico da relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação do óleo, obtido a partir dos dados experimentais

A análise gráfica nos traz uma compreensão muito mais clara do que está acontecendo. Mesmo com o uso de equipamentos não regulados e em um ambiente não controlado, nota-se uma linearidade na curva obtida. Essa linearidade é facilmente destacada pela linha de tendência, pontilhada no gráfico. Dessa