Defina viscosidade? Qual(is) o(s) outro(s) nome(s) dado(s) a viscosidade?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Definir o que é viscosidade.
- Informar quais outros nomes são dados à viscosidade.
Não há dados numéricos fornecidos no enunciado.
Passo 2
Definição intuitiva (linguagem simples e concreta). Viscosidade é a propriedade de um fluido que mede a resistência ao escoamento causada pelo atrito interno entre camadas do fluido que se deslocam com velocidades diferentes. Pense em duas lâminas finas de fluido paralelas: se a lâmina de cima se move mais rápido que a de baixo, a tendência natural é que as camadas tentem arrastar umas às outras; essa “resistência” interna é a viscosidade. Exemplos pragmáticos:
- Mel tem alta viscosidade (escorre devagar).
- Água tem baixa viscosidade (escorre fácil).
Passo 3
Definição formal (lei de Newton para fluidos newtonianos). Para um fluido newtoniano, a relação entre tensão de cisalhamento e gradiente de velocidade é dada por
onde:
-
é a tensão de cisalhamento (força por área, em ), -
é a viscosidade dinâmica (também chamada de viscosidade absoluta; unidades ), -
é a velocidade paralela à superfície considerada, -
é a coordenada perpendicular às camadas.
Interpretação dessa fórmula: a tensão necessária para manter um certo gradiente de velocidade é proporcional ao gradiente; a constante de proporcionalidade é
. Quanto maior
, maior a força por área exigida para obter o mesmo gradiente de velocidades — ou seja, mais “viscoso” é o fluido.
Passo 4
Viscosidade dinâmica versus viscosidade cinemática e unidades. Além de
(viscosidade dinâmica) existe a viscosidade cinemática
, definida por
onde
é a densidade do fluido. As unidades e conversões úteis:
-
tem unidades . - A unidade tradicional CGS é o poise:
. - O centipoise é comum:
.
Exemplos de valores típicos (para fixar na prova): - Água a
: . - Ar a
: .
Passo 5
Explicação microscópica e dependência com a temperatura. Microscopicamente, a viscosidade vem da troca de momento entre moléculas que se movem em camadas adjacentes. Para líquidos, as forças intermoleculares fortes fazem com que a viscosidade tenda a diminuir com o aumento da temperatura (moléculas “desprendem-se” mais fácil). Para gases, a viscosidade tende a aumentar com a temperatura porque as moléculas movem-se mais rápido e trocam momento com maior eficiência. Esses comportamentos são importantes em problemas práticos — na prova, se perguntarem efeito da temperatura na viscosidade, lembre-se dessa diferença entre líquidos e gases.
Passo 6
Nomes alternativos e casos especiais — lista e breve explicação:
- viscosidade dinâmica (ou viscosidade absoluta) — refere-se a
e é o nome técnico mais usado em engenharia. - coeficiente de viscosidade (sinônimo de viscosidade dinâmica).
- viscosidade cinemática — refere-se a
. - viscosidade aparente — usado para fluidos não-newtonianos, onde a “viscosidade” depende da taxa de cisalhamento; nesses casos fala-se em viscosidade aparente ou dependente da taxa de cisalhamento.
- às vezes aparece também a expressão “coeficiente de atrito viscoso” em contextos aplicados.
Passo 7
Newtoniano × não-newtoniano (dica para prova). Se o enunciado afirma que o fluido é newtoniano, pode usar
com
constante. Se o fluido for não-newtoniano, a relação entre
e
não é linear e a “viscosidade” é uma função do gradiente de velocidade; nesses casos usa-se o termo “viscosidade aparente”.
Passo 8
Como responder rápido na prova (modelo de resposta curta). Uma boa resposta direta que cai bem em prova: um par de sentenças — primeira definindo a propriedade, segunda listando nomes/ unidades. Memorize a fórmula
e as unidades
/
para não perder pontos.
Resposta
Viscosidade é a propriedade de um fluido que quantifica a resistência ao escoamento causada pelo atrito interno entre camadas do fluido; formalmente, para fluidos newtonianos vale
, onde
é a viscosidade dinâmica.
Outros nomes: viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta, coeficiente de viscosidade (para ); viscosidade cinemática (para
); viscosidade aparente (em fluidos não-newtonianos).
Outros nomes: viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta, coeficiente de viscosidade (para