Nova análise comparativa_Relacao entre tensao superficial

Viscosidade e Tensão Superficial
Nova análise comparativa:
A relação entre tensão superficial e viscosidade
Bárbara Carvalho, Heloísa Bueno, Letícia Oliveira, Sander Faggian e Vinícius Pavia
Professora: Denise Criado Pereira de Souza, CCNH
Campus São Bernardo
Resumo
O presente projeto é uma pesquisa empírica sobre as possíveis relações entre tensão
superficial e viscosidade. Tendo tal relação como objetivo, foram realizados experimentos de
queda de corpos esféricos em dois líquidos, a fim de obter dados para encontrar a
viscosidade, calculada através de equações encontradas na literatura referida, e um outro
experimento com mudança de pressão para que fosse possível formar uma bolha no interior
dos mesmos dois líquidos, obtendo assim artifícios para o cálculo da tensão superficial.
Ambos os experimentos foram realizados com a variação de temperatura, visto que tanto a
viscosidade quanto a tensão superficial são diretamente proporcionais a essa modificação.
INTRODUÇÃO
A viscosidade e a tensão superficial de um
líquido permitem avaliar a energia das
forças
intermoleculares.
Elas
são
propriedades dos fluídos que variam de
forma
equivalente
em
função
da
temperatura, isto é, ambas diminuem com
ela. Uma das razões de nosso projeto é
verificar essa variação comparando-as. [1]
No escoamento de fluidos, devido à
resistência que as moléculas do mesmo
oferecem ao seu movimento relativo, há a
ação de forças dissipativas. A viscosidade é
a propriedade do fluido que caracteriza
esse atrito interno, ou seja é a resistência
de escoamento. [2]
Já a tensão superficial é a medida da
resistência da membrana que parece cobrir
a superfície de um liquido. Por efeito da
atração intermolecular, a camada de
moléculas, que num determinado instante
ocupam a superfície livre de um líquido,
exerce sobre o próprio líquido uma pressão
que é equilibrada pela reação do mesmo,
pouco compressível. As componentes
tangenciais à superfície do líquido das
forças de atração dirigidas para o interior do
mesmo formam uma espécie de rede de
forças que se comporta como uma
membrana elástica que tende a contrair-se.
[3]
Ao pesquisar os estudos relacionados aos
líquidos, não foi encontrada relação direta
entre essas duas propriedades.
OBJETIVO
Verificar se é possível relacionar a tensão
superficial com a viscosidade do liquido
experimentalmente,
utilizando
a
temperatura como fator de alteração.
IX Simpósio de Bases Experimentais das Ciências Naturais da Universidade Federal do ABC - 12 e 13 de agosto de 2011
Viscosidade e Tensão Superficial
METODOLOGIA
Para executar o experimento foram
utilizados dois métodos práticos, um para
cada propriedade. Decidimos utilizar dois
líquidos
que
foram
aquecidos
a
temperaturas pré-determinadas e então os
testes foram efetuados.
O teste de viscosidade foi feito por meio de
uma proveta longa e corpos esféricos com
densidades maiores que os líquidos
pesquisados. Os corpos eram submergidos
e soltos, medindo sua velocidade terminal
para obter dados necessários ao cálculo. [4]
Enquanto isso, o teste da tensão superficial
utilizou um manômetro e um capilar
submergido verticalmente no líquido, onde
com a variação da pressão do ar na
tubulação obteve-se a bolha máxima,
representativa da máxima tensão superficial
do líquido, antes que ela escape. As
pressões, interna e externa, do sistema são
medidas e utilizadas para o cálculo da
propriedade desejada. [5]
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Gráfico 2 – Relação Tensão Superficial x Temperatura,
quanto aos dados empíricos para o óleo e a água
com precisão às mesmas temperaturas e
valores que variam corretamente em função
delas em ambos experimentos para a
posterior comparação entre essas duas
propriedades dos líquidos.
CONCLUSÕES
Com base nos experimentos realizados
observamos
que
não
foi
possível
estabelecer uma relação conclusiva entre
tensão superficial e viscosidade dos
líquidos analisados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]ATKINS, P. W; JONES, Loretta.
Princípios de química: questionando a vida
moderna e o meio ambiente. 3 ed. Porto
Alegre: Bookman, 2006.
[2]http://stoa.usp.br/ewout/files/69/2779/visc
osidade-2007.pdf
Acesso em: 27/07/2011
Gráfico 1 – Relação Viscosidade x Temperatura, quanto
aos dados empíricos para o óleo e a água
A
partir
dos
dados
obtidos
nos
experimentos, e posterior formação dos
gráficos (Gráficos 1 e 2), fixaríamos valores
de temperatura para que fosse possível o
gráfico entre Tensão Superficial e
Viscosidade, entretanto não foi alcançável
devido ao equipamento utilizado no
experimento além de possíveis erros de
medida, e assim não conseguimos chegar
[3]BIGALLI, Dino; BIGALLI, Idalina P.
Química Geral 1: Para os cursos de
engenharia industrial. São Paulo: Editora
numeri s.a.
[4]BRUNETTI, Franco. Curso de Mecânica
dos Fluidos, São Paulo: FEI, 1974
[5]GLASSTONE, Samuel. Tratado de
quimica fisica. ed.7 Tradução por Juan
Sancho Gómez. Madrid: AGUILAR, S.A. de
ediciones, 1970.
IX Simpósio de Bases Experimentais das Ciências Naturais da Universidade Federal do ABC - 12 e 13 de agosto de 2011