O que é: Viscosidade

O que é Viscosidade?

A viscosidade é uma propriedade física dos fluidos que mede a resistência interna que eles oferecem ao escoamento. É uma medida da capacidade de um fluido de fluir livremente e é influenciada pela coesão molecular e pela fricção interna das partículas do fluido.

Como a Viscosidade é medida?

A viscosidade é medida usando um instrumento chamado viscosímetro. Existem diferentes tipos de viscosímetros, mas todos eles funcionam medindo a taxa de fluxo de um fluido através de um tubo ou orifício. A viscosidade é então calculada usando a lei de Newton da viscosidade, que relaciona a taxa de cisalhamento com a tensão de cisalhamento.

Unidades de Medida da Viscosidade

A viscosidade é geralmente expressa em unidades de medida chamadas poise ou centipoise. Um poise é igual a 0,1 pascal-segundo (Pa·s) e um centipoise é igual a 0,01 poise. Outra unidade comum de viscosidade é o stokes, que é igual a 100 centistokes.

Viscosidade Cinemática

A viscosidade cinemática é uma medida da viscosidade de um fluido em relação à sua densidade. É calculada dividindo-se a viscosidade absoluta do fluido pela sua densidade. A viscosidade cinemática é geralmente expressa em unidades de medida chamadas stokes ou centistokes.

Viscosidade de Fluidos Newtonianos e Não-Newtonianos

Os fluidos podem ser classificados em dois tipos principais: fluidos newtonianos e não-newtonianos. Os fluidos newtonianos têm uma viscosidade constante independentemente da taxa de cisalhamento, enquanto os fluidos não-newtonianos têm uma viscosidade que varia com a taxa de cisalhamento.

Exemplos de Fluidos Newtonianos

Exemplos de fluidos newtonianos incluem água, óleo mineral e glicerina. Esses fluidos têm uma viscosidade constante e obedecem à lei de Newton da viscosidade. Isso significa que a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à taxa de cisalhamento.

Exemplos de Fluidos Não-Newtonianos

Exemplos de fluidos não-newtonianos incluem ketchup, pasta de dente e tinta. Esses fluidos têm uma viscosidade que varia com a taxa de cisalhamento. Por exemplo, o ketchup é um fluido não-newtoniano que se comporta como um sólido quando está em repouso, mas se torna mais líquido quando é agitado ou aplicada uma força de cisalhamento.

Importância da Viscosidade

A viscosidade é uma propriedade importante dos fluidos e desempenha um papel crucial em muitos processos e aplicações. Por exemplo, a viscosidade é um fator importante na determinação da resistência ao escoamento de um fluido através de tubulações e dutos. Também é uma propriedade essencial em processos de lubrificação, onde a viscosidade adequada é necessária para garantir a redução do atrito e o bom funcionamento das máquinas.

Viscosidade e Temperatura

A viscosidade de um fluido é fortemente influenciada pela temperatura. Geralmente, a viscosidade diminui à medida que a temperatura aumenta. Isso ocorre porque o aumento da temperatura aumenta a energia cinética das moléculas do fluido, reduzindo a coesão molecular e a fricção interna.

Viscosidade e Pressão

A viscosidade de um fluido também pode ser afetada pela pressão. No entanto, ao contrário da temperatura, a influência da pressão na viscosidade é geralmente pequena e pode ser negligenciada na maioria das aplicações práticas.

Viscosidade e Reologia

A viscosidade é uma das propriedades estudadas pela reologia, que é a ciência que estuda o comportamento dos fluidos deformáveis. A reologia também investiga outras propriedades dos fluidos, como elasticidade, plasticidade e tixotropia.

Conclusão

A viscosidade é uma propriedade física importante dos fluidos que mede sua resistência interna ao escoamento. Ela é medida usando um viscosímetro e expressa em unidades de poise ou centipoise. A viscosidade pode ser classificada como cinemática ou absoluta, dependendo se leva em consideração a densidade do fluido. Além disso, os fluidos podem ser classificados como newtonianos ou não-newtonianos, dependendo se sua viscosidade é constante ou varia com a taxa de cisalhamento. A viscosidade é influenciada pela temperatura e, em menor medida, pela pressão. Ela desempenha um papel importante em muitos processos industriais e aplicações, como transporte de fluidos, lubrificação e reologia.