Viscosidade

Viscosidade

1. A viscosidade é uma medida quantitativa da resistência de um fluido ao escoamento. Mais especificamente, ela determina a taxa de deformação do fluido que é gerada pela aplicação de uma dada tensão de cisalhamento.

2. Variação da viscosidade com a temperatura

   • A temperatura tem um forte efeito e a pressão um efeito moderado sobre a viscosidade. A viscosidade dos gases e da maioria dos líquidos aumenta lentamente com a pressão. A água tem um comportamento anormal, apresentando um decréscimo muito suave abaixo de 30 °C. Como a variação na viscosidade é muito pequena para pressões de até 100 atm
   • Condutividade térmica
     • Assim como a viscosidade relaciona a tensão aplicada com a taxa de deformação resultante, há uma propriedade chamada de condutividade térmica k que relaciona o vetor taxa de fluxo de calor por unidade de área q ao vetor gradiente de temperatura T. Essa proporcionalidade, observada experimentalmente para fluidos e sólidos, é conhecida como lei de Fourier da condução de calor
     • Fluidos não newtonianos
       • Os fluidos que não seguem a lei linear da Equação são chamados de não newtonianos e são tratados em livros sobre reologia
         • Dilatante. No fluido dilatante a resistência aumenta com o aumento da tensão aplicada. Exemplos são suspensões de amido ou água com areia. O caso clássico é a areia movediça, que tende a endurecer quando a agitamos.
         • Pseudoplástico. Um fluido pseudoplástico diminui a resistência com o aumento da tensão aplicada. Um fluido fortemente pseudoplástico é chamado de plástico. Alguns exemplos são soluções de polímeros, suspensões coloidais, polpa de papel em água, tinta latex,
         • Plástico de Bingham. O caso-limite de uma substância plástica é aquele que requer uma tensão de escoamento finita para começar a escoar. A Figura 1.9a mostra um comportamento linear do escoamento, mas pode ocorrer o caso de um escoamento não linear. Alguns exemplos são suspensões de argila, lama de perfuratrizes, pasta de dente, maionese, chocolate e mostarda. O caso clássico é o ketchup, que não sai do frasco até que uma tensão seja aplicada, apertando o tubo.
       • Tensão superficial
         • Um líquido, não tendo a capacidade de se expandir livremente, formará uma interface com um segundo líquido ou um gás. A físico-química dessas superfícies interfaciais é bem complexa, e inúmeros livros-texto são dedicados a essa especialidade [30]. As moléculas no interior do líquido repelem-se umas às outras devido à sua proximidade. As moléculas na superfície são menos densas e se atraem umas às outras. Como metade de sua vizinhança está ausente, o efeito mecânico é que a superfície está sob tensão. Podemos tratar adequadamente os efeitos superficiais em mecânica dos fluidos com o conceito de tensão superficial

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