A.E.R.F. – E.B.S. RODRIGUES DE FREITAS (SEDE)

Atividade Laboratorial 1.5. – Determinação do

Coeficiente de Viscosidade de um líquido

Relatório

Luís Marques nº 20 12º A

25 de fevereiro de 2015

Este relatório foi realizado no âmbito da disciplina de Física de 12º ano.

O Objetivo da actividade laboratorial foi determinar o coeficiente de viscosidade de um liquido (neste caso, a glicerina ρ=1259 Kg/m3, por leitura direta do frasco)

Realizaram-se três ensaios para cada esfera, os

diâmetros eram de 1mm, 2mm e 5mm. As esferas percorreram uma distância de 0,232 m e foi medido o tempo que demoraram a percorrer essa distância e foi calculada a

velocidade 𝑣 =∆𝑥

∆𝑡 por ser velocidade constante. A densidade

relativa das esferas foi considerada a mesma para todas as esferas e foi calculada através da massa da bola de 5mm de

diâmetro (0,51 g) e do seu volume 𝜌 =𝑚𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎

𝑉𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎=

(0.51)×10−3

[4

3𝜋(2.5)3]10−9

.

Estes foram os resultados obtidos:

Diâmetro (m)

Volume (𝑚3) Δx (m) Δt(s) v(m/s) ρ esferas (kg/𝑚3)

1 × 10−3 5.236 × 10−10

23.2 × 10−3

30,02 7.728 × 10−3

7792.23

29,58 7.843 × 10−3 29,41 7.888 × 10−3

2 × 10−3 4.189 × 10−9 13,60 17.059 × 10−3 13,38 17.339 × 10−3 13,42 17.288 × 10−3

5 × 10−3 6.545 × 10−8

6,65 34.887 × 10−3

6,48 35.802 × 10−3

5,39 43.043 × 10−3

Para efeitos gráficos efetuou-se uma média para cada ensaio:

𝑣 ̅𝑒𝑠𝑓(1𝑚𝑚) =(7.728 + 7.843 + 7.888)10−3

3= 7.289 × 10−3𝑚/𝑠

𝑣 ̅𝑒𝑠𝑓(2𝑚𝑚) =(17.059 + 17.339 + 17.288)10−3

3= 17.229 × 10−3 𝑚/𝑠

𝑣 ̅𝑒𝑠𝑓(5𝑚𝑚) =(34.887 + 35.802 + 43.043)10−3

3= 37.911 × 10−3 𝑚 𝑠⁄

De seguida elaborou-se um gráfico com os dados da velocidade no

eixo 0y e o raio ao quadrado no 0x.

Como:

𝑣𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 =2(𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 − 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜)𝑔

9ƞ𝑟2 ↔

↔ 2(𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 − 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜)𝑔

9ƞ= 𝑚 𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 𝑑𝑜 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜

Logo:

2(𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 − 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜)𝑔

9ƞ= 4618.8 ↔ ƞ =

2(𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 − 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜)𝑔

9 × 4618.8↔

↔ ƞ =2(7792.23 − 1259) × 10

41569.2↔ ƞ ≅ 3.14 𝑃𝑎 𝑠

y = 4618,8x + 9,4396

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007

velo

cid

ade

(m

/s)

Raio 2 (m)

Valores de Y

Valores de Y

Linear (Valores de Y)

Segundo o valor tabelado, o coeficiente de viscosidade da glicerina a 20°C é 1.49 Pa s logo esta atividade laboratorial apresenta um erro de:

𝑒𝑟% =3.14 − 1.49

1.49× 100 = 110.7%

O erro é um valor extremamente alto, algumas das causas

são, entre outras: A temperatura ambiente ser diferente de 20°C; O modo de deixar cair a esfera pode ter variado de

ensaio para ensaio; As esferas serem feitas de materiais diferentes; O erro humano na contagem do tempo; Erro de cálculo;

De acordo com uma tabela do site: http://pt.wikipedia.org/wiki/Glicerol

Coeficiente de Viscosidade

1,5 Pa s-1 (20 °C) 934 mPa s-1 (25 °C) 152 mPa s-1 (50 °C) 39,8 mPa s-1 (75 °C) 14,8 mPa s-1 (100 °C)

O coeficiente de viscosidade é inversamente proporcional à

temperatura, logo, é possível que o valor esteja correto mas por falta de dados para comparar ao valor obtido não é possível comprovar os resultados.