quarta-feira, 23 de dezembro de 2009

Viscosimetro ou reômetro?

O viscosimetro é o instrumento que mede a viscosidade. Para isso, o fluido é considerado newtoniano, pois a viscosidade só faz sentido para este tipo particular de fluido.
Uma forma de medir a viscosidade é usando a Lei de Poiseuille para escoamentos de fluidos em tubos cilindricos de comprimento L e raio R
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Nesta expressão, os símbolos tem os significados tradicionalmente dados a eles. A viscosidade dinâmica pode, então, ser explicitada
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Neste caso, o viscosímetro seria um tubo capilar de dimensões conhecidas acoplado a dispositivos medidores da vazão e da perda de carga. Escolhida uma vazão, a leitura da perda de carga é feita e os valores inseridos na fórmula acima para obter a viscosidade. Simples. Qualquer que seja a vazão escolhida a viscosidade será sempre igual. Se isso não acontecer, o fluido é não-newtoniano e a viscosidade perde sentido.
Os reômetros não medem viscosidade. Eles estabelecem a relação entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação. O equipamento descrito acima pode funcionar como um reômetro, mas a fórmula usada é outra, a equação de Rabinowistch. Esta equação pode ser escrita da seguinte forma:
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onde
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Na primeira equação o membro a esquerda é a taxa de deformação. Na segunda equação o membro a esquerda é a tensão cisalhante. Munido de uma tabela de valores é possível traçar a curva usando métodos numéricos de derivação.
Se o fluido for newtoniano a curva é uma reta que passa pela origem. Se isso não acontecer, o fluido será não newtoniano. Na Figura a seguir é mostrada algumas possíbilidades.
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No plástico de Bingham, quando a taxa de deformação é zerada, a tensão cisalhante não zera. Este tipo de comportamento é interessante nas tintas. Nos pseudoplásticos, a “viscosidade aparente”, que é a tangente a curva num ponto, decresce com a taxa de deformação. Já nos fluidos dilatantes, também conhecidos como fluidos tixotrópicos, a “viscosidade aparente” cresce com a taxa de deformação. Mais adiante isso será visto com mais detalhes. 

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