Como Mensurar Viscosidade

Viscosidade pode ser definida como a medida da resistência que um líquido apresenta para fluir. Considere a água e o melaço. A água flui relativamente livre, enquanto o melaço é menos fluído. Uma vez que o melaço é mais resistente em seu fluxo, isso significa que ele possui maior viscosidade do que a água. Embora existam inúmeros métodos à disposição para mensurar a viscosidade, talvez o menos complicado envolva derramar uma bola no recipiente contendo o líquido onde está sendo feita a medida.

Passos

  1. Selecione o objeto esférico e o líquido para a mensuração.
  2. Calcule a densidade da esfera. A fórmula para densidade é d = m/v, de forma que você deverá determinar a massa e o volume da esfera.
    • Meça a massa da esfera colocando-a sobre uma balança.
    • Determine o volume da esfera. O volume de uma esfera é calculado através da fórmula V = (4/3) × π × r, onde V = volume e r = raio da esfera. Você pode encontrar o raio tomando a medida ao redor da esfera, conseguindo seu diâmetro, e dividindo o resultado por 2, resultando no raio. Se você tiver dificuldade para medir a circunferência de forma precisa, tente posicionar a esfera entre duas superfícies planas, como tábuas de madeira: se as superfícies estiverem paralelas e a esfera levemente tocando a cada uma, a distância entre ambas equivalerá ao diâmetro (que, por sua vez, é o dobro do raio) da esfera.
  3. Calcule a densidade do líquido. A fórmula para determinar a densidade é d = m/v, de forma que d = densidade, m = massa e v = volume.
    • Meça a massa do líquido pesando inicialmente o béquer graduado vazio. Despeje o líquido no béquer graduado e, então, pese o conjunto. Subtraia a massa do béquer vazio da massa do conjunto para obter a massa do líquido.
    • Para encontrar o volume do líquido, simplesmente determine a quantidade de líquido despejada no béquer graduado utilizando a gradação lateral do béquer. Registre o volume em milímetros (mm).
    • Use a fórmula d = m/v e as suas medidas para encontrar a densidade do líquido.
  4. Complete o béquer graduado com o líquido a ser mensurado.
  5. Faça uma marcação em um ponto fixo próximo à base do béquer graduado, entre 2,5 cm e 5 cm da extremidade inferior.
  6. Faça uma marcação em um ponto fixo próximo à extremidade superior do béquer graduado, entre 2,5 cm e 5 cm do topo do nível do líquido.
  7. Meça a partir da marca superior até a marca inferior para conseguir a distância entre elas, usando a gradação lateral do béquer.
  8. Despeje a esfera no líquido.
  9. Quando a base da esfera alcançar a marca superior do béquer, comece o cronômetro.
  10. Quando a bola alcançar a marca inferior do béquer, pare o cronômetro.
  11. Calcule a velocidade da esfera usando-se de suas medidas e da fórmula v = d/t, onde v = velocidade, d = distância e t = tempo.
  12. Conecte a informação adquirida com a fórmula para a viscosidade: Viscosidade = [(Δp) g × a] / 9v, onde Δp = densidade do líquido subtraída da densidade da esfera, g = aceleração da gravidade (valor fixo de 9,8 m/s), a = raio da esfera e v = velocidade.

Dicas

  • Manter uma tabela de registros pode lhe ajudar a manter as medidas organizadas.
  • Libere a esfera no líquido múltiplas vezes (pelo menos 10) ao calcular a velocidade, para ter medidas precisas. Tome uma média das medidas tomadas e para o valor da velocidade.
  • Todas as medidas devem ser usadas a partir do Sistema Internacional (métrico).

Avisos

  • Limpe o líquido da esfera e seque-a profundamente antes de colocá-la no béquer graduado.
  • A esfera utilizada deverá ter uma densidade mais alta do que o líquido, para que o processo funcione.
  • Assegure-se de que não haja qualquer água ou outro líquido no béquer graduado, antes de começar. A presença de outro líquido pode alterar as medições.
  • Quando você completar o béquer graduado com o líquido, busque não se aproximar em excesso do topo. Se você não deixar espaço suficiente, o espalhamento do líquido causado pela esfera pode fazê-lo transbordar, atrapalhando nos cálculos.

Materiais Necessários

  • Pequena esfera sólida que não flutue no líquido utilizado
  • Líquido a ser mensurado
  • Béquer graduado com maior diâmetro do que o da esfera
  • Calculadora
  • Cronômetro
  • Régua ou fita métrica
  • Lápis de cera
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