Relatório LEQ I

RELATÓRIO 1 – DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE PELA LEI DE STOKES

1. INTRODUÇÃO

Para fluidos de baixo peso molecular, a propriedade física que caracteriza resistência ao escoamento é a viscosidade (BIRD, 2002).
Existem dois tipos de viscosidade: viscosidade dinâmica e viscosidade cinemática. A viscosidade dinâmica (m) é dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade de distância. A unidade mais utilizada é o Poise, g/(cm.s). Por conveniência, a viscosidade é expressa em centiPoise (cP), que é igual a 10-2 Poise. Já a viscosidade cinemática é a resistência oferecida a quantidade de movimento. Ela é dada pela viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluido
A viscosidade dinâmica é aquela onde o coeficiente de arrasto entre várias camadas de um fluido em movimento relativo ao movimento de um corpo, em meio viscoso, é influenciado pela ação de uma força viscosa FV, proporcional a uma velocidade, v,conhecida como lei de Stokes.
No caso de esferas em velocidades baixas, Fv = 6πηrv, onde r o raio da esfera e η o coeficiente de viscosidade do meio. Se uma esfera de densidade maior que a de um líquido for solta na superfície do mesmo, no instante inicial a velocidade é zero, mas a força resultante acelera a esfera de forma que sua velocidade vai aumentando.
Pode-se verificar que a velocidade aumenta não uniformemente com o tempo e atinge um valor limite, que ocorre quando a força resultante for nula. As três forças que atuam sobre a esfera estão representadas na Fig. 1 e são, além da força viscosa, o peso da esfera, P, e o empuxo, E. Igualando a resultante dessas três forças a zero, obtém-se a velocidade limite, vL: (1)

onde ρ e ρ’ são as densidades da esfera e do meio, respectivamente, e g é a aceleração da gravidade.
2. OBJETIVOS

Esse experimento teve como objetivo determinar experimentalmente a viscosidade de dois diferentes tipos de fluidos através da aplicação da Lei de