O que são os coeficientes de viscosidade dinâmico e cinemático? Em que consiste a hipótese de Newton sobre a viscosidade dos líquidos?
4. Um volume de
de um fluido pesa, em um determinado local
. Qual será sua massa específica (no SI) e a sua densidade, considerando glocal
(definição). R:
; 13,5
4. Um volume de
Passo 1
O enunciado pede duas coisas: primeiro, explicar o que são os coeficientes de viscosidade dinâmico e cinemático e a hipótese de Newton sobre viscosidade; segundo, no item 4, determinar a massa específica (densidade) de um fluido cujo volume é
e peso é
, usando
e
. Vamos precisar da relação entre peso, massa e densidade, além da definição de viscosidade.
Passo 2
Viscosidade é a “resistência interna” que um fluido oferece ao escoamento.
- O coeficiente de viscosidade dinâmico, chamado
, é definido pela lei de Newton do escoamento linear, que diz que a tensão de cisalhamento é proporcional ao gradiente de velocidade :
- O coeficiente de viscosidade cinemático, chamado
, é a razão entre a viscosidade dinâmica e a densidade do fluido :
A hipótese de Newton é justamente admitir que
é constante e que
varia linearmente com
, ou seja, não há efeito não linear ou dependência de histórico de escoamento.
Passo 3
Para achar a massa do fluido, convertemos primeiro o peso em newtons e depois usamos
.
- Peso em newtons:
- Massa:
Passo 4
Agora a densidade
é massa sobre volume:
A densidade relativa (ou gravidade específica) é o quociente entre
e
:
Resposta
A massa específica (densidade) é
e a densidade relativa é aproximadamente
.