Viscosidade: Dinâmica e Cinemática

Viscosidade: Dinâmica e Cinemática
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.
VISCOSIDADE DINÂMICA
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
VISCOSIDADE CINEMÁTICA
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 em 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 de Stokes
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.
Referência Bibliográfica
Disponível em:
http://www.engquimicasantossp.com.br/2015/04/viscosidade-dinamica-ecinematica.html#ixzz3jvSqf5aq
Acesso em 28/08/2015.