O que é viscosidade?

Viscosidade

A viscosidade é uma medida da resistência de um fluido ao fluxo. Em termos mais simples, é a "espessura" de um fluido. Fluidos com alta viscosidade resistem ao movimento, enquanto fluidos com baixa viscosidade fluem facilmente.

  • Definição: A <a href="https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/viscosidade">viscosidade</a> quantifica a fricção interna de um fluido, ou seja, a força necessária para fazer com que uma camada do fluido se mova em relação a outra.

  • Unidades: A unidade SI de viscosidade dinâmica é o pascal-segundo (Pa·s). A unidade cgs é o poise (P), onde 1 P = 0,1 Pa·s. A viscosidade cinemática é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade e é medida em metros quadrados por segundo (m²/s) no SI ou em stokes (St) no cgs, onde 1 St = 10⁻⁴ m²/s.

  • Tipos de Viscosidade:

    • Viscosidade Dinâmica (ou Absoluta): Mede a resistência interna de um fluido ao fluxo. É a força necessária para mover uma área de fluido sobre outra área, mantendo uma certa velocidade.

    • Viscosidade Cinemática: É a relação entre a viscosidade dinâmica e a densidade do fluido. É útil para descrever o comportamento do fluxo do fluido sob a influência da gravidade.

  • Fatores que afetam a viscosidade:

    • Temperatura: Em geral, a viscosidade de líquidos diminui com o aumento da temperatura, pois a energia cinética das moléculas aumenta, facilitando o seu movimento relativo. A viscosidade de gases aumenta com o aumento da temperatura, pois as colisões entre as moléculas se tornam mais frequentes.

    • Pressão: A viscosidade dos líquidos geralmente aumenta com o aumento da pressão, embora o efeito seja tipicamente pequeno, exceto em pressões extremamente altas. A viscosidade de gases é geralmente menos sensível à pressão.

    • Composição: A natureza e a concentração dos componentes de um fluido afetam significativamente sua viscosidade. Soluções com partículas grandes ou moléculas complexas tendem a ter viscosidades mais altas.

  • Fluidos Newtonianos vs. Não Newtonianos:

    • Fluidos Newtonianos: A <a href="https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/fluidos%20newtonianos">viscosidade de fluidos newtonianos</a> é constante, independentemente da taxa de cisalhamento (a velocidade com que as camadas do fluido se movem umas sobre as outras). Exemplos incluem água, óleo mineral e álcool.

    • Fluidos Não Newtonianos: A <a href="https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/fluidos%20não%20newtonianos">viscosidade de fluidos não newtonianos</a> varia com a taxa de cisalhamento. Existem vários tipos de comportamento não newtoniano, incluindo:

      • Pseudoplásticos (Diluentes por Cisalhamento): A viscosidade diminui com o aumento da taxa de cisalhamento (ex: tinta, sangue).
      • Dilatantes (Espessantes por Cisalhamento): A viscosidade aumenta com o aumento da taxa de cisalhamento (ex: amido de milho em água).
      • Tixotrópicos: A viscosidade diminui com o tempo sob cisalhamento constante (ex: ketchup).
      • Reopéticos: A viscosidade aumenta com o tempo sob cisalhamento constante (ex: alguns lubrificantes).
  • Importância da Viscosidade:

    • Engenharia: A viscosidade é um parâmetro crítico no projeto de sistemas de fluidos, como oleodutos, sistemas de lubrificação e equipamentos de processamento químico.

    • Medicina: A viscosidade do sangue é importante para a circulação sanguínea e pode ser afetada por certas condições médicas.

    • Indústria Alimentar: A viscosidade é um fator importante na textura e na sensação na boca de muitos produtos alimentares.

    • Manufatura: A viscosidade afeta a aplicação de tintas, revestimentos e adesivos.

  • Medição da Viscosidade:

    • Viscosímetros: Instrumentos utilizados para medir a viscosidade de um fluido. Existem vários tipos de viscosímetros, incluindo viscosímetros de capilaridade, viscosímetros rotacionais e viscosímetros de vibração. A escolha do viscosímetro depende da viscosidade do fluido e da precisão exigida.

    • Reômetros: Instrumentos mais sofisticados que viscosímetros, capazes de medir as propriedades reológicas de fluidos, incluindo a viscosidade em diferentes taxas de cisalhamento e outras propriedades dependentes do tempo.