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O que determina a viscosidade de um fluido?

Escrito por richard beglan | Traduzido por kelly isay
O que determina a viscosidade de um fluido?

Óleo de motor é um exemplo de um líquido altamente viscoso

Comstock/Comstock/Getty Images

A viscosidade de um fluido se refere à facilidade com a qual ele se move sob estresse. Um líquido altamente viscoso se move menos prontamente que um fluido com viscosidade menor. O termo fluido se refere a líquidos e gases que possuem alguma viscosidade. A predição e a medição precisa do comportamento desses fluidos são essenciais para a projeção eficiente de plantas e aparatos industriais.

Definição técnica

Um fluido em movimento se adere à superfície do tubo pelo qual ele está passando. Isso significa que a velocidade do fluido deve ser zero na parede de um cano ou recipiente, sendo que ela aumenta ao longo da superfície do material. Portanto, um fluido na verdade se move através de camadas. A deformação desse fluido é chamada de escoamento. Um fluido escoa quando ele passa sobre uma superfície sólida. A resistência a essa deformação é chamada de viscosidade.

Causa da viscosidade

A viscosidade é causada pela fricção dentro de um fluido. Ela é o resultado de forças intermoleculares entre partículas dentro da substância. Essas forças resistem ao movimento de escoamento do fluido e a viscosidade é diretamente proporcional à intensidade dessas forças. Pelo fato do líquido ser mais organizado que um gás, a viscosidade de qualquer substância em estado líquido deve ser consideravelmente mais alta que a de qualquer gás.

Coeficiente de viscosidade

Todos os fluidos possuem uma viscosidade específica e o valor dessa característica é chamado de coeficiente de viscosidade, denotado pela letra grega mu. O coeficiente é diretamente proporcional à quantidade de estresse necessário para movimentar o fluido. Uma substância viscosa precisa de muita pressão para ser movida, já que um líquido espesso se deforma com menos rapidez que um material mais fluido. A diferença de velocidade do fluido entre a borda de contato (onde ela é zero) e o centro é outro valor de viscosidade. Esse gradiente de velocidade é pequeno para fluidos viscosos, ou seja, a velocidade não é muito maior no centro do que na borda.

O calor afeta a viscosidade

Já que a viscosidade é determinada por interações moleculares, isso significa que ela é afetada pelo calor, já que ele é o resultado da energia cinética de moléculas em um fluido. Contudo, o calor tem efeitos muito diferentes sobre líquidos e gases. Aquecer um líquido resulta na separação de suas moléculas, ou seja, as forças entre elas são enfraquecidas. Consequentemente, a viscosidade de um líquido aumenta quando ele é aquecido. Aquecer um gás causa o contrário. Moléculas se movendo mais rapidamente se colidem com maior frequência, levando a um aumento na viscosidade.

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