RELATORIO_ VISCOSIDADE OSTWALD

Prévia do material em texto

1. INTRODUÇÃO 
A viscosidade é uma grandeza física relacionada às propriedades dinâmicas 
dos fluidos, como gases, vapores, líquidos e até alguns materiais no estado fundido. 
De forma mais técnica, a viscosidade pode ser entendida como a propriedade dos 
fluidos associada ao transporte microscópico de quantidade de movimento por 
difusão molecular. Em termos mais simples, a viscosidade indica o quanto um fluido 
resiste ao escoamento. Quanto maior a viscosidade, mais difícil é o fluido se 
movimentar e menor será a sua velocidade de escoamento. Também podemos dizer 
que a viscosidade representa a resistência do fluido à deformação quando 
submetido a uma força. No dia a dia, a viscosidade costuma ser percebida como a 
“grossura” do líquido ou a dificuldade que ele tem para escorrer. Assim, quanto 
maior a viscosidade de um fluido, mais lentamente ele se move e menor é a 
quantidade de matéria transportada pelo líquido. De modo geral, a viscosidade de 
um líquido, que pode ser considerada o inverso da fluidez, mede a resistência 
interna que o fluido apresenta ao movimento relativo entre suas partículas. Em 
outras palavras, ela indica o quanto um líquido resiste ao escoamento. 
Assim como ocorre com a maioria das substâncias, diversos fatores podem 
influenciar a viscosidade. Entre eles, podemos citar a densidade, que corresponde à 
relação entre massa e volume. No entanto, a densidade não está diretamente ligada 
à viscosidade, pois líquidos com densidades relativamente próximas podem 
apresentar valores de viscosidade bastante diferentes. Mesmo assim, quando se 
comparam líquidos com características físico-químicas semelhantes, a densidade 
deve ser considerada, pois pode exercer alguma influência nesse comportamento. 
Um exemplo claro de diferença de viscosidade pode ser observado entre a 
água e o óleo. Embora ambos sejam líquidos, o óleo apresenta uma viscosidade 
maior do que a água. Essa diferença pode ser explicada principalmente pela 
polaridade das moléculas e pelas forças intermoleculares que atuam entre elas. 
Essas interações influenciam diretamente a facilidade ou dificuldade com que as 
moléculas se movimentam, afetando, assim, a viscosidade do líquido. 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
OBJETIVO GERAL 
 
Determinar, por meio dos cálculos obtidos a partir da prática, a viscosidade 
de soluções de sacarose em diferentes concentrações, da acetona e do álcool. Para 
isso, será utilizado o viscosímetro de Ostwald juntamente com a aplicação da 
técnica de Poiseuille, tendo a água destilada como substância de referência para 
comparação dos resultados. 
 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
● Medir o tempo de escoamento de diferentes líquidos utilizando o viscosímetro 
de Ostwald; 
● Determinar o coeficiente de viscosidade das soluções analisadas por meio 
dos cálculos baseados na equação de Poiseuille; 
● Comparar os valores de viscosidade das soluções de sacarose em diferentes 
concentrações com os da água destilada utilizada como referência; 
● Analisar a influência da concentração e da natureza do líquido nos valores de 
viscosidade obtidos experimentalmente. 
 
 
1. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
MATERIAIS E REAGENTES: 
● Viscosímetro de Ostwald; 
● Suporte universal; 
● Béquer; 
● Pipetador; 
● Água destilada; 
● Álcool etílico; 
● Acetona; 
● Soluções de sacarose 10%, 30% e 40%. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
 
 O experimento foi dividido em dois dias. Portanto, no primeiro dia foi 
realizada a coleta de dados da água destilada, que seria utilizada como substância 
de referência para a determinação da viscosidade por meio dos cálculos, além da 
acetona e do álcool etílico. 
A prática foi iniciada com a medição da temperatura ambiente, que foi 
registrada em 29ºC. Em seguida, o viscosímetro foi lavado com o próprio reagente a 
ser utilizado, e, depois, descartado após a lavagem. Logo, com o auxílio de um 
béquer, foram colocados cerca de 10 mL do líquido no viscosímetro. Com a sucção 
de um pipetador, o líquido foi puxado até alcançar a primeira marca (1) e, em 
seguida, foi cronometrado o tempo que ele levou para escoar dessa marca até a 
marca (2). Esse procedimento foi repetido mais duas vezes. Ao término do 
experimento, a temperatura ainda marcava 29ºC. 
No segundo dia, foi realizado o mesmo procedimento com as soluções de 
sacarose a 10%, 30% e 40%, sendo cada medição feita duas vezes. Nesse dia, a 
temperatura inicial e terminal também foi de 29ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Tabela 1 - Dados experimentais do primeiro dia 
 
 Água Álcool etílico Acetona 
Tempo de 
escoamento (T1) 
210,87s 494,18s 100,60s 
Tempo de 
escoamento (T2) 
210,73s 501,30s 101,17s 
Tempo de 
escoamento (T3) 
213,38s 505,29s 101,00s 
Tempo médio (s) 211,66s 500,256s 100,9235s 
 
 
Tabela 2 - Dados experimentais do segundo dia. 
 
 Sacarose (10%) Sacarose (30%) Sacarose (40%) 
Tempo de 
escoamento (T1) 
268,25s 503,69s 795,07s 
Tempo de 
escoamento (T2) 
268,91s 504,57s 795,33s 
Tempo médio 268,595s 504,13s 795,2s 
 
 A partir desses valores obtidos, foi possível reunir os dados necessários para 
calcular a viscosidade por meio da prática com o viscosímetro de Ostwald. 
Dados: 
 
Tempo da água: 210,87 + 210,73 + 213,38 = 634,98 ÷ 3 = 211,66s 
Tempo do álcool etílico: 494,18 + 501,3 + 505,29 = 1500,77 ÷ 3 = 500,256s 
Tempo da acetona: 100,6 + 101,17 + 101 = 302,77 ÷ 3 = 100,923s 
Tempo da sacarose (10%): 268,28 + 268,91 = 537,19 ÷ 2 = 268,595s 
Tempo da sacarose (30%): 503,69 + 504,57 = 1008,26 ÷ 2 = 504,13s 
Tempo da sacarose (40%): 795,07 + 795,33 = 1590,4 ÷ 2 = 795,2s 
Densidade (ρ) da sacarose (10%): 1,0361g/cm³ 
Densidade (ρ) da sacarose (30%): 1,1119g/cm³ 
Densidade (ρ) da sacarose (40%): 1,1475g/cm³ 
Densidade (ρ) do álcool etílico (25ºC): 0,7864g/cm³ 
Densidade (ρ) da acetona (25ºC): 0,7878g/cm³ 
Densidade (ρ) da água (29ºC): 0,995g/cm³ 
 
Viscosidade da água: 
 
 
 
ηH2O = 5,985 ÷ (43,25 + 29)^1,542 
ηH2O = 5,985 ÷ 735,068 
ηH2O = 0,008142 = 0,815eP 
 
Viscosidade dinâmica: 
 
 
 
ηsacarose (10%) = 0,815 × (1,0361 × 268,595 ÷ 0,995 × 211,66) = 278,291 ÷ 
210,6017 = 1,376 × 0,815 = 1,077eP 
 
ηsacarose (30%) = 0,815 × (1,1119 × 504,13 ÷ 0,995 × 211,66) = 560,542 ÷ 
210,6017 = 2,5878 × 0,815 = 2,1091eP 
 
ηsacarose (40%) = 0,815 × (1,1475 × 795,2 ÷ 0,995 × 211,66) = 912,492 ÷ 210,6017 
= 4,3327 × 0,815 = 3,5312eP 
 
ηálcool etílico = 0,815 × (0,7864 × 500,256 ÷ 0,995 × 211,66) = 393,401 ÷ 210,6017 
= 1,8679 × 0,815 = 1,5524eP 
 
ηacetona = 0,815 × (0,7878 × 100,923 ÷ 0,995 × 211,66) = 79,507 ÷ 210,6017 = 
0,3775 × 0,815 = 0,3076eP 
 
Viscosidade relativa: 
 
 
 
 
ηsacarose (10%) = 1,077 ÷ 0,815 = 1,321 
ηsacarose (30%) = 2,1091 ÷ 0,815 = 2,5878 
ηsacarose (40%) = 3,5312 ÷ 0,815 = 4,3327 
ηálcool etílico = 1,5524 ÷ 0,815 = 1,8679 
ηacetona = 0,3076 ÷ 0,815 = 0,3774 
 
Viscosidade cinemática: 
 
 
 
ηsacarose (10%) = 1,077 ÷ 1,0361 = 1,0394St 
ηsacarose (30%) = 2,1091 ÷1,1119 = 1,8968St 
ηsacarose (40%) = 3,5312 ÷ 1,1475 = 3,0772St 
ηálcool etílico = 1,5524 ÷ 0,7864 = 1,974St 
ηacetona = 0,3076 ÷ 0,7878 = 0,3904St 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DISCUSSÃO 
 Os resultados obtidos indicam que a viscosidade depende de fatores como 
natureza do soluto e concentração. Nas soluções de sacarose, foi possível observar 
que, conforme a concentração aumentou de 10% para 40%, também houve 
aumento no tempo de escoamento do líquido no viscosímetro. Como consequência, 
ocorreu um aumento da viscosidade dinâmica, que passou de 1,077 eP para 3,5312 
eP. 
Esse comportamento pode ser explicado pelo fato de que, com o aumento da 
quantidade de sacarose na solução, ocorre um aumento das interações 
intermoleculares, principalmente pontes de hidrogênio. Além disso, as moléculas de 
soluto passam a ocupar maior espaço no líquido, o que dificulta o movimento das 
camadas do fluido e aumenta a resistênciaao escoamento. 
Entre as substâncias analisadas, a acetona apresentou o menor valor de 
viscosidade, de 0,3076 eP. Isso ocorre porque as interações entre suas moléculas 
são relativamente fracas, predominando forças dipolo-dipolo, que oferecem menor 
resistência ao movimento do líquido. Já o álcool etílico apresentou uma viscosidade 
de 1,5524 eP, valor maior que o observado para a água, que foi de 0,815 eP. 
Quando se analisam as viscosidades cinemáticas corrigidas, percebe-se a 
relação entre a viscosidade e a densidade de cada líquido. Mesmo que a acetona e 
o álcool possuam densidades próximas, a diferença estrutural entre suas moléculas 
explica a diferença observada nos tempos de escoamento. Da mesma forma, 
embora água e álcool etílico apresentem pontes de hidrogênio, as diferenças 
estruturais entre essas moléculas também influenciam o comportamento do líquido 
e contribuem para a variação da viscosidade observada experimentalmente. 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 A partir dos resultados obtidos na prática, foi possível determinar a 
viscosidade de diferentes líquidos utilizando o viscosímetro de Ostwald e a relação 
descrita pela técnica de Poiseuille. Os dados mostraram que a viscosidade varia de 
acordo com a natureza química das substâncias e com a concentração do soluto 
presente nas soluções. 
Nas soluções de sacarose, observou-se que o aumento da concentração 
provocou um aumento no tempo de escoamento e, consequentemente, na 
viscosidade. Esse comportamento está relacionado ao aumento das interações 
intermoleculares e à maior quantidade de moléculas de soluto presentes na solução, 
o que dificulta o movimento do líquido. Também foi possível comparar diferentes 
substâncias puras, como acetona, álcool etílico e água. A acetona apresentou a 
menor viscosidade, enquanto o álcool etílico apresentou valor maior que o da água. 
Essas diferenças estão relacionadas principalmente às forças intermoleculares e às 
características estruturais das moléculas de cada substância. 
Dessa forma, a prática permitiu compreender, na prática, como fatores como 
estrutura molecular, forças intermoleculares e concentração de soluto influenciam 
diretamente o comportamento de escoamento dos líquidos e, consequentemente, 
seus valores de viscosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. REFERÊNCIAS 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA. Apostila: Experimento Nº 02: Difusão de 
Gases. Local: Campus I - Campina Grande. 
VAZ, Ednilson Luiz Silva et al. Uma experiência didática sobre viscosidade e 
densidade. 2012. 
GUSEV, A. Determinação da viscosidade. São Paulo: Instituto de Física, 
Universidade de São Paulo, [s.d.]. Disponível em: Determinação da viscosidade 
(PDF). 2026. 
 
 
 
 
 
 
https://pdfcoffee.com/determinaao-da-viscosidade-pelo-viscosimetro-de-ostwald-pdf-free.html?utm_source=chatgpt.com
https://pdfcoffee.com/determinaao-da-viscosidade-pelo-viscosimetro-de-ostwald-pdf-free.html?utm_source=chatgpt.com