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O que é Viscosidade?

Se você já teve que lidar com fluidos, provavelmente já ouviu falar sobre a viscosidade. Mas o que exatamente é isso? A Viscosidade está presente em diversos aspectos do nosso cotidiano e é uma propriedade fundamental para entendermos como os líquidos se comportam. Neste post, vamos desvendar o mistério da viscosidade e explicar tudo o que você precisa saber sobre esse conceito tão importante na física dos fluidos. Pronto para aprender mais? Vamos lá!

Viscosidade é um dos principais parâmetros quando a análise envolve amostras fluidas, e essas medições são realizadas em conjunto com  a qualidade do produto e a eficiência. Dizemos que,  a Viscosidade é  resistência de um fluido (líquido ou gás) a uma mudança de forma ou movimento de porções vizinhas em relação umas às outras. A viscosidade denota oposição ao fluxo. O recíproco da Viscosidade  é chamado defluidez , uma medida da facilidade de fluxo. O melaço , por exemplo, tem uma viscosidade maior que a água .

Como parte de um fluido que é forçado a se mover carrega até certo ponto partes adjacentes, a Viscosidade pode ser pensada como atrito interno entre as moléculas ; tal atrito se opõe ao desenvolvimento de diferenças de velocidade dentro de um fluido.

A viscosidade é um fator importante na determinação das forças que devem ser superadas quando os fluidos são usados ​​na lubrificação e transportados em dutos. Ele controla o fluxo de líquido em processos como pulverização, moldagem por injeção e revestimento de superfície.

Atualmente muitos fabricantes consideram a Viscosidade como etapa crucial de suas pesquisas, desenvolvimento, e programas que envolvem o controle do processo. Sabe-se que esse tipo de medição geralmente é o caminho mais rápido, exato e confiável para analisar um dos fatores mais importantes que afetam o desempenho do produto.

Como a Viscosidade é Medida?

A Viscosidade é medida através da aplicação de uma força a um fluido e da medida do tempo que leva para esse fluido se deslocar.
Existem diferentes métodos para medir a viscosidade de um fluido, incluindo o uso de um viscosímetro, que é uma ferramenta de laboratório utilizada para medir a resistência relativa do fluido à deformação. Outros métodos usados ​​para medir a viscosidade incluem o tempo de deslizamento, o ângulo de contato e o teste de torque.

O ângulo de contato é uma medida da resistência do fluido ao escoamento, usando um padrão em forma de V em que o fluido é colocado. O tempo de deslizamento é outra medida popular da Viscosidade, e envolve prender uma partícula sólida a um filamento e medir o tempo que leva para que ela se mova em meio ao fluido. O teste de torque mede a força necessária para rodar um rotor imerso no liquido.

Fatores que Afetam a Viscosidade de um Fluido

A Viscosidade de um fluido é afetada por diversos fatores, como a temperatura, a pressão e o tipo de fluido. A viscosidade aumenta com o aumento da temperatura, da pressão ou da concentração de compostos químicos no fluido. Já o tipo de fluido também pode interferir na viscosidade: os líquidos mais viscosos são aqueles que possuem uma maior interação entre as moléculas, como os óleos.

Outra forma de aumentar ou diminuir a Viscosidade do fluido é adicionando substâncias poliméricas, como as gomas, que são capazes de agregar moléculas entre si, formando ligações mais fortes e estabilizando o fluido. Por outro lado, aditivos químicos também podem ser utilizados para diminuir a viscosidade, permitindo maior fluidez.

Aplicações da Viscosidade em diferentes Áreas

A Viscosidade é uma grandeza física que está presente em diversos processos naturais e industriais. Sua aplicação é importante para o controle de fluidos em movimento, como no caso da lubrificação de máquinas. Além disso, a Viscosidade é utilizada na formulação de produtos cosméticos, tintas e adesivos. Ainda, ela interfere diretamente na qualidade do papel e do celular.
Na medicina, ela é usada para diagnosticar a saúde dos pacientes. Por exemplo, a viscosidade sanguínea pode indicar problemas no corpo. A viscosidade é também utilizada em processos de filtragem e separação de líquidos, como o leite ou o óleo. Ela tem importantes papéis na indústria alimentícia, pois controla diferentes propriedades dos alimentos e seus comportamentos em diferentes temperaturas.

Na engenharia civil, a Viscosidade é usada para prever o comportamento dos materiais estruturais submetidos às forças do vento e da água. Na agricultura, ela é importante para dimensionar as formulações de fertilizantes e pesticidas. Além disso, ela influencia diretamente nos escoamentos de águas subterrâneas e em suas aplicações na irrigação agrícola.

Em conclusão, a Viscosidade é uma grandeza física presente em muitas áreas da ciência e tecnologia. Ela é importante para prever, controlar e dimensionar diferentes processos naturais e industriais.

Equipamentos que medem a viscosidade

Os equipamentos que medem a Viscosidade dependem do método escolhido para medição. Alguns métodos são baseados em tempo, outros em força e ainda outros envolvendo o movimento de um corpo através do fluido. A tabela abaixo apresenta alguns exemplos de equipamentos usados para medir a viscosidade.
1. Viscometro de Câmara Oscillatória: consiste em uma câmara que é agitada mecanicamente e mede a resistência do fluido à força de torque.

2. Viscometro Rheotest: usa um motor para impulsionar um disco rotativo através do líquido, medindo assim a resistência ao movimento dos discos.

3. Viscometro Rotameter: utiliza uma placa com buracos de diferentes tamanhos que são pressionados por um fluxo de fluidos, medindo o tempo necessário para o fluxo passar pelos diferentes buracos.

4. Viscometro Capilar: usa tubos capilares para medir o tempo necessário para um fluido fluir através dos tubos, permitindo assim determinar sua viscosidade.

5. Viscometro Ostwald: usa um fluxo de fluidos, que é medido por um sensor de pressão, para determinar a viscosidade do fluido.

6. Viscometro de Movimento Browniano: mede a velocidade com que as partículas se movem através do fluido para determinar sua viscosidade.

7. Viscometro de Fluxo Doppler: usa uma onda sonora para medir a velocidade do fluido, permitindo assim determinar sua viscosidade.

8. Viscometro de Disco: usa um disco que gira em um fluxo de fluidos e mede a resistência do fluido ao movimento do disco para determinar sua viscosidade.

9. Viscometro de Perda de Carga: usa uma placa com buracos para medir a pressão diferencial entre dois pontos, permitindo assim determinar a viscosidade do fluido.

10. Viscometro de Imersão: consiste em um tubo com uma extremidade submersa em um fluido e mede o tempo necessário para o fluido fluir através do tubo, permitindo assim determinar sua viscosidade.

Perguntas Frequentes sobre Viscosidade?

O que é Viscosidade?

A Viscosidade é uma medida da resistência de um fluido ao fluxo.

Por que a viscosidade é uma propriedade intensiva?

Viscosidade não muda à medida que a quantidade de matéria muda, portanto, é uma propriedade intensiva.

Como a viscosidade varia com a temperatura?

A Viscosidade dos líquidos diminui rapidamente com o aumento da temperatura, e a viscosidade dos gases aumenta com o aumento da temperatura.

Como a viscosidade e a vazão estão relacionadas?

À medida que a Viscosidade aumenta, a taxa de fluxo diminui. A taxa de fluxo é inversamente proporcional à viscosidade.

O que é Viscosidade Cinemática?

A viscosidade cinemática é uma medida da resistência interna de um fluido para fluir sob forças gravitacionais.

 Tecnicamente falando, viscosidade é a medida do atrito interno de um fluido. Este atrito torna-se aparente quando uma camada de fluido é feita para se mover em relação à outra camada. Quanto maior for o atrito, maior é a quantidade de força necessária para fazer com que este movimento ocorra, o que é chamado de cisalhamento.

Cisalhamento ocorre sempre que o fluido é fisicamente movido ou distribuído, como em uma mistura, pulverização, vazamento, espalhamento, etc. Amostras altamente viscosas necessitam de mais força se comparadas com as que possuem menor viscosidade.

É importante também levar em consideração o comportamento de fluidos viscosos , como já abordamos em nosso blog. No portfólio de equipamentos para laboratório da SPLABOR, é possível encontrar o viscosímetro rotativo ideal para sua aplicação.

Viscosímetros são instrumentos de laborat´´orio que medem o fluxo de fluido e a viscosidade de líquidos. A viscosidade de um líquido pode afetar seu desempenho, seja bombeando ou canalizando, ou como ele se comporta para imersão e revestimento.

A medição da viscosidade, portanto, aplica-se a uma ampla gama de materiais, incluindo:

  • Óleo
  • Plásticos
  • Tintas
  • Revestimentos
  • Adesivos
  • Cera
  • Asfalto

A medição de viscosidade e propriedades de fluxo também se aplica à produção de itens de consumo familiares, como alimentos e bebidas, creme dental, cosméticos e xampus.

Como funciona um viscosímetro rotativo?

Este equipamento acompanha diversos spindles (também chamados de rotores) e no momento da medição, esse spindle é imerso na amostra a ser analisada e começa a girar.

O equipamento mede o torque adicional necessário para o spindle superar a resistência viscosa e recuperar sua velocidade constante. Este valor é então convertido em centipoise (cp) e mostrado no display LCD.

Tenha sempre em mente que cada modelo atende uma determinada faixa de leitura da viscosidade, e as categorias deste equipamento variam de acordo com as especificações que cada uma possui, ou seja, há desde o modelo básico até o avançado e programável.

Em qual segmento posso utilizar um Viscosímetro?

Este tipo de equipamento está presente em diversos segmentos, como indústria química, de cosméticos e farmacêutica; institutos de pesquisa; universidades e diversos outros.

O que é Viscosímetro Rotacional?

Esse tipo de viscosímetro usa um aparelho rotativo, conhecido como fuso, que você mergulha no fluido que está testando. O torque no eixo rotativo do fuso medirá então a resistência do fluido ao fluxo.

O viscosímetro rotacional mede a viscosidade absoluta do fluido. Uma versão comum deste tipo de viscosímetro é o viscosímetro Brookfield, e uma versão mais aprimorada é o viscosímetro Stabinger.

Isso usa um fuso controlado eletromagneticamente para gerar rotação dentro do fluido, eliminando o fator de atrito do rolamento de um fuso motorizado.

Conclusão

A Viscosidade é uma medida da resistência de um fluido ao escoamento. É uma propriedade importante que afeta a forma como os fluídos se comportam e são usados em muitos processos industriais. A maioria dos fluídos apresenta uma viscosidade que diminui à medida que aumenta a temperatura, mas alguns fluídos, como o molibdênio, apresentam uma Viscosidade que aumenta com o aumento da temperatura.

Qualquer dúvida técnica sobre os equipamentos contidos no portfólio SPLABOR e cotações, entre em contato com o Departamento de Vendas ([email protected]) que encontra-se à disposição.

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