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2014-03-31T22:17:22Z

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{{Mecânica do contínuo|Mecânica dos fluidos}}
A '''viscosidade''' é a propriedade dos [[fluido]]s correspondente ao transporte [[microscópico]] de [[quantidade de movimento]] por [[difusão molecular]]. Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor será a [[velocidade]] em que o fluido se movimenta.

==Definição==
É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, a uma dada temperatura.<ref name="anp">[[Agência Nacional do Petróleo]], ''PORTARIA ANP N. 80, DE 30.04.99'' [http://licenciamento.cetesb.sp.gov.br/Servicos/licenciamento/postos/legislacao/Portaria_ANP_80_99.pdf (pdf)]</ref>

Define-se pela lei de [[Newton]] da viscosidade:

:<math>\tau=\mu \frac{\partial u}{\partial y}</math>.

[[Ficheiro:Laminar shear.png|thumb|right|320px|Pressão laminar de um fluido entre duas placas. Atrito entre o fluido e a superfície móvel causa a torsão do fluido. A força necessária para essa ação é a medida da viscosidade do fluido.]]

Onde a [[constante física|constante]] <math>\mu</math> é o ''coeficiente de viscosidade'', ''viscosidade absoluta'' ou ''viscosidade dinâmica''. Muitos fluidos, como a [[água]] ou a maioria dos [[gases]], satisfazem os critérios de Newton e por isso são conhecidos como [[Fluido newtoniano|fluidos newtonianos]]. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e não [[linear]].

As [[suspensão coloidal|suspensões coloidais]], as [[emulsão|emulsões]] e os [[gel|géis]] são exemplos de fluidos não newtonianos, como o [[sangue]], o ''[[ketchup]]'', as suspensões de [[amido]], as tintas e o [[petróleo]]. O coeficiente de viscosidade desses fluidos não é constante.

Viscosidade é a propriedade associada à resistência que o fluido oferece a deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir de um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquanto [[óleo vegetal]] é "grosso", tendo uma alta viscosidade.

=== Viscosidade cinemática ===
A '''viscosidade cinemática''' (letra grega ni, ''ν''), é definida por:
:<math>\nu = \frac {\mu} {\rho},</math>
em que ρ é a [[massa específica]] do fluido.

=== Unidades ===
No SI, a unidade da viscosidade cinemática ''ν'' é m²/s<ref name="si.fr.mec" />. No sistema CGS é utilizada a unidade [[Stokes]] (St), sendo um Stokes igual a 10−4 m²/s <ref name="lei.fr" /> e dada a magnitude do seu valor é preferível utilizar a forma [[stokes|centistokes]].

A viscosidade absoluta tem como unidade Pa.s (N.s/m²) em unidades do SI<ref name="si.fr.mec">[http://www.industrie.gouv.fr/metro/aquoisert/si2.htm Le système SI d'unités de mesure], ''IV - Unités mécaniques'', ''site'' do [[Ministre de l’Économie, de l’Industrie et de l’Emploi]], da [[França]] {{fr}}</ref>. Essa unidade é normalmente expressa em mPa.s dado a sua magnitude. Outra forma conveniente, a partir do sistema CGS é o Poise, sendo um Poise igual a 0,1 Pa.s<ref name="lei.fr">[http://www.industrie.gouv.fr/metro/reglemen/textes/decr-82-0203.pdf Journal Officiel de la Republique Française], edição de 28 Février 1982, no ''site'' do [[Ministre de l’Économie, de l’Industrie et de l’Emploi]], da [[França]] {{fr}}</ref> ou seja, um centipoise (cP) é igual a 1 mPa.s

== Viscosidade nos líquidos ==

A viscosidade de qualquer fluido vem de seu atrito interno. Nos fluidos líquidos, este atrito interno origina-se das forças de atração entre moléculas relativamente próximas. Com o aumento da temperatura, a energia cinética média das moléculas se torna maior e consequentemente o intervalo de tempo médio no qual as moléculas passam próximas umas das outras torna-se menor. Assim, as forças intermoleculares se tornam menos efetivas e a viscosidade diminui com o aumento da temperatura. Por este motivo, um óleo lubrificante torna-se menos viscoso com o aumento da temperatura.

== Viscosidade nos gases ==

Em um gás as moléculas estão em média a distâncias relativamente grandes umas das outras, disto originando-se sua baixa densidade. Assim sendo, as forças de atração entre moléculas não são efetivas na transmissão da energia cinética e por este motivo essas forças não podem produzir sua viscosidade. A viscosidade de um gás é produzida predominantemente da transferência de ''[[momentum]]'', ou seja, da transferência de [[quantidade de movimento]] entre camadas adjacentes que se movam com velocidades de [[módulo]]s diferentes. Por este motivo, a viscosidade de um gás aumenta com sua temperatura, pois as velocidade médias das partículas do gás aumenta com sua temperatura, tornando a transmissão de energia cada vez mais difícil.

==Viscosidade de alguns materiais comuns==

Algumas viscosidades de fluidos newtonianos estão listadas abaixo:

[[Gas]]es (a 0 °[[celsius|C]]):
{| class="wikitable"
|- bgcolor="#efefef"
!
!viscosidade [[Tabela de conversão de unidades#Medidas de Viscosidade Dinâmica|(Pa·s)]]
|-
|[[hidrogênio]]
|8,4 × 10−6
|-
|[[ar]]
|17,4 × 10−6
|-
|[[xenônio]]
|21,2 × 10−6
|}

[[Líquido]]s (a 20 °[[celsius|C]]):

{| class="wikitable"
|- bgcolor="#efefef"
!
!viscosidade (Pa·s)
|-
|[[álcool etílico]]
|0,248 × 10−3
|-
|[[acetona]]
|0,326 × 10−3
|-
|[[metanol]]
|0,597 × 10−3
|-
|[[propanol|álcool propílico]]
|2,256 × 10−3
|-
|[[benzeno]]
|0,64 × 10−3
|-
|[[água]]
|1,0030 × 10−3
|-
|[[nitrobenzeno]]
|2,0 × 10−3
|-
|[[mercúrio (elemento químico)|mercúrio]]
|17,0 × 10−3
|-
|[[ácido sulfúrico]]
|30 × 10−3
|-
|[[óleo de oliva]]
|81 × 10−3
|-
|[[óleo de rícino|oleo de rícino]]
|0,985
|-
|[[glicerol]]
|1,485
|-
|[[polímero|polímero derretido]]
|10³
|-
|[[piche]]
|107
|-
|[[vidro]]
|1040
|-
|[[Sangue]]
|4 × 10−3
|}

[[Fluido]]s com composições variadas, como [[mel]], podem ter uma grande variedade de viscosidades.

== Medição da viscosidade ==

O coeficiente de viscosidade pode ser medido através do seguinte experimento: deixa-se uma esfera cair em um fluido, e mede-se a sua [[velocidade terminal]]. Então, aplicando-se a [[Lei de Stokes]]:

: <math>\mu = 2 \ g \ r^2 \ \frac {\rho_{esfera} - \rho_{fluido}} {9 \ v_{terminal}}\,</math>

em que:

: <math>g</math>: aceleração gravitacional, expressa em m/s²;
: <math>r</math>: raio do corpo, expresso em m;
: ρesfera: massa volúmica (massa específica) da esfera, expressa em kg/m³;
: ρfluido: massa volúmica do fluido, expressa em kg/m³;
: vterminal: a velocidade terminal que a esfera atinge no fluido, expressa em m/s;
=={{Ver também}}==
*[[Unidades de viscosidade]]

==Ligaçõs externas==
*[http://sites.google.com/site/cefetrjalunos/Home/fenomenos-de-transporte Fenômenos de Transporte CEFET/RJ]

{{referências}}

[[Categoria:Mecânica de fluidos]]
[[Categoria:Grandezas físicas]]

Viscosidade - Histórico de revisões

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