Viscosidade Fenomenos De Transporte
Aula 2
Prof Marcio Ricardo Vicelli
Viscosidade absoluta ou dinâmica
(μ)
Princípio da aderência:
As partículas fluidas junto as superfícies sólidas adquirem as velocidades dos pontos das superfícies com as quais estão em contato.
Junto à placa superior as partículas do fluido têm velocidade diferente de zero.
Junto à placa inferior as partículas têm velocidade nula.
Entre as partículas de cima e as de baixo existirá atrito, que por ser uma força tangencial formará tensões de cisalhamento, com sentido contrário ao do movimento; As tensões de cisalhamento agirão em todas as camadas fluidas e evidentemente naquela junto à placa superior dando origem a uma força oposta ao movimento da placa superior.
Diagrama de velocidade
Tensão de cisalhamento
A tensão de cisalhamento é a razão da Força tangencial aplicada dividida pela área da secção transversal. Unidade de Tensão N/m² =
Pa
Tensão de cisalhamento
Quando F =Ft a placa superior adquirirá movimento uniforme, com velocidade constante vo. Assim a placa estará em equilíbrio dinâmico.
Lei de Newton:
A tensão de cisalhamento τ é proporcional ao gradiente de velocidade dv/dy;
O coeficiente de proporcionalidade µ é chamado viscosidade absoluta ou dinâmica;
* Os Fluídos que seguem esta Lei são chamados
Fluídos Newtonianos.
Forma simplificada da
Lei de
Newton
Como ε é muito pequeno, na prática admite-se distribuição linear de velocidades. Simplificação Prática
Equação usada para pequenas espessuras de fluído Unidades da
Viscosidade dinâmica
Relações entre
Unidades
CGS e SI
1 poise = 100 centipoise = 1 g/(cm.s) = 0,1
Pa.s
1 centipoise = 1 mPa·s.
1Pa.s=10poise =1000centipoise
Exemplo
Viscosidade da água
1cP = = 0,01P =0,001Pa.s = 1mPa.s
Observações sobre a viscosidade
Viscosidade
Cinemática
Unidades de ν
Relação CGS e SI
1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²/s = 0,0001 m²/s. Exemplo
Viscosidade da Água