Como calcular viscosidade

Escrito por timothy banas | Traduzido por gabriela cubayachi
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Como calcular viscosidade
Uma pequena esfera de metal é ideal para medir a viscosidade (golden shiny ball with constellations image by Svetoslav Iliev from Fotolia.com)

A viscosidade de um líquido é a medida de seu atrito interno. Líquidos com alta viscosidade escoam devagar, enquanto os com baixa viscosidade escoam rapidamente. A lava tem uma viscosidade relativamente alta enquanto a água tem uma relativamente baixa. Você pode medir a viscosidade de um líquido medindo a velocidade com que uma esfera cai dentro dentro dele. A velocidade da esfera, combinada com as densidades relativas da esfera e do líquido, podem ser utilizadas para calcular a viscosidade.

Nível de dificuldade:
Moderadamente fácil

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O que você precisa?

  • Balança
  • Fita métrica
  • Proveta grande
  • Esfera pequena de metal
  • Caneta
  • Cronômetro

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Instruções

    Calculando a densidade da esfera de metal

  1. 1

    Determine a massa da esfera, utilizando a balança. Por exemplo, suponha que a massa da esfera seja 0,1 kilogramas (Kg).

  2. 2

    Calcule o volume da esfera medindo seu raio e substituindo o valor na equação de volume de esfera. Suponha que o raio seja 0,01 metro (m). O volume será: Volume = 4/3 x pi x (0,01 m) ^3 = 0,00000419 m^3

  3. 3

    Calcule a densidade da esfera dividindo sua massa pelo seu volume. A densidade da esfera do exemplo seria: Densidade = 0,1 kg / 0,00000419 m^3 = 23.866 kg/m^3

    Calculando a densidade do líquido

  1. 1

    Determine a massa da sua proveta vazia. Determine, então, a massa da proveta com 100 mililitros (mL) do líquido. Suponha que a massa da proveta vazia seja 0,2 kg, e a massa com o líquido seja 0,45 kg.

  2. 2

    Determine a massa do líquido subtraindo a massa da proveta vazia da massa da proveta com o líquido. No exemplo: Massa do líquido = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg

  3. 3

    Determine a densidade do líquido dividindo sua massa pelo seu volume. Por exemplo: Densidade do líquido = 0,25 kg / 100 mL = 0,0025 kg/mL = 0,0025 kg/cm^3 = 2.500 kg/m^3*

    () 1 mL é igual a 1 cm^3 (*) Há 1.000.000 centímetros cúbicos em 1 metro cúbico

    Medindo a viscosidade do líquido

  1. 1

    Preencha a proveta com o líquido até mais ou menos 2 centímetros do topo. Use a caneta para fazer uma marcação 2 centímetros abaixo da superfície do líquido. Faça outra marcação 2 centímetros do final da proveta.

  2. 2

    Meça a distância entre as duas marcações na proveta. Suponha que a distância seja 0,3 m.

  3. 3

    Deixe a esfera cair da superfície do líquido e use o cronômetro para determinar quanto demora para a esfera passar da primeira marca até a segunda. Suponha que a esfera leve 6 segundos para cair essa distância.

  4. 4

    Calcule a velocidade de queda da esfera dividindo a distância percorrida pelo tempo. No exemplo: Velocidade = 0,3 m / 6 s = 0,05 m/s

  5. 5

    Escreva a equação para cálculo da viscosidade do líquido com os dados obtidos: Viscosidade = (2 x (densidade da esfera - densidade do líquido) x g x aˆ2) / (9 x v), onde

    g = aceleração da gravidade = 9,8 m/sˆ2 a = raio da esfera v = velocidade de queda da esfera o líquido

    Substitua seus valores na equação para calcular a viscosidade do líquido. No exemplo, o cálculo seria:

    Viscosidade = (2 x (23.866 - 2.500) x 9,8 x 0,01^2) / (9 x 0,05) = 93,1 Pascal seconds

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