FACULDADE DE FARMÁCIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO
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1. PORTO FACULDADE DE FARM CIA UNIVERSIDADE DO PORTO Mestrado Integrado em Ci ncias Farmac uticas Unidade Curricular F sica Aplicada Aulas Laboratoriais FFUP F sica Aplicada 2013 2014 Trabalho laboratorial n 4 Reologia FruP F sica Aplicada 2013 2014 DETERMINA O DO COMPORTAMENTO REOL GICO DE UMA SOLU O DE CARBOXIMETILCELULOSE Utiliza se um viscos metro rotativo para determinar as caracter sticas reol gicas de uma solu o de carboximetilcelulose Pretende se avaliar o tipo de comportamento reol gico da subst ncia com comportamento n o Newtoniano 4 1 BREVE REFER NCIA A ALGUNS CONCEITOS FUNDAMENTAIS A determina o das caracter sticas reol gicas de uma solu o pode ser realizada utilizando o Viscos metro Digital Brookfield conforme mostra a figura SYNCHRONOUS HOUSING MOTOR CLUTCH e GEAR TRAIN a DIAL POINTER E _ CALIBRATED PIVOT SHAFT E SPIRAL SPRING PIVOT CUP JEWELLED BEARING GUARDLEG SPINDLE SAMPLE CONTAINER geen A viscosidade como se referiu ver trabalho laboratorial n 3 parte 1 a medida da fric o interna de um fluido que resiste ao escoamento A fric o torna se aparente sempre que uma camada do fluido se move em rela o a outra Quanto maior a fric o maior ser a for a necess ria para provocar movimento ao qual se chama shear Concei o Branco Montenegro Rui La2. izou a medi o Nos Fluidos N o Newtonianos a rela o entre F A e dv dx n o constante Isto a viscosidade destes fluidos varia com a varia o do shear rate Neste tipo de fluidos todos os par metros tais como o viscos metro os acess rios e a velocidade t m Concei o Branco Montenegro Rui Lapa Daniela Lopes In s Ramos FFUP F sica Aplicada 2013 2014 influ ncia sobre a viscosidade A viscosidade medida designada por viscosidade aparente do fluido e s exata nas condi es experimentais utilizadas Existem v rios tipos de comportamentos N o Newtonianos Caracterizam se pela forma como a viscosidade varia em resposta s varia es do Shear rate Pseudopl stico Pl stico Dilatante 4 2 EXECU O LABORATORIAL 4 2 1 Material e Reagentes Viscos metro Digital Brookfield princ pios de funcionamento detalhadamente mencionados no manual de instru es term metro carboximetilcelulose s dica goblet de 600 mL gua destilada 4 2 2 Modo de proceder 1 Utilize a solu o de carboximetilcelulose que se encontra em cima da banca Registe a concentra o da solu o 2 Ligue o Viscos metro Digital Brookfield O bot o encontra se atr s do equipamento 3 Verifique se o equipamento est programado para o acess rio spindle a ser usado procure a ajuda do docente 4 Coloque o bot o speed spindle na posi o esquerda 5 Ajuste o val
3. or da velocidade a 1 rpm 6 Coloque o bot o speed spindle na posi o central 7 Para medir a viscosidade basta ligar o motor no bot o MOTOR ON Concei o Branco Montenegro Rui Lapa Daniela Lopes In s Ramos Frup F sica Aplicada 2013 2014 8 Deixe estabilizar S dever registar os resultados quando todos os d gitos presentes no ecr deixarem de piscar Dever registar a velocidade em RPM a viscosidade bem como a de torque aplicado viscosidade cP 1000 1 RPM 109 sS 1 a RPM torque Spindle p 9 Repita o procedimento a partir do ponto 4 para as seguintes velocidades 1 5 2 0 2 5 3 0 4 0 5 0 6 0 10 0 12 0 20 0 30 0 50 0 10 Repita o procedimento para velocidades de rota o decrescentes 4 3 Tratamento dos Dados Experimentais 1 Trace um gr fico da n f RPM Utilize o mesmo gr fico para tra ar as varia es da viscosidade com o aumento e diminui o da velocidade de rota o 2 Avalie o comportamento reol gico da solu o de carboximetilcelulose Concei o Branco Montenegro Rui Lapa Daniela Lopes In s Ramos Frup F sica Aplicada 2013 2014 Concei o Branco Montenegro Rui Lapa Daniela Lopes In s Ramos
4. pa Daniela Lopes In s Ramos Frup F sica Aplicada 2013 2014 Fluidos muito viscosos requerem maiores for as para se moveram que fluidos menos viscosos Isaac Newton definiu viscosidade considerando o seguinte modelo Dois planos paralelos de fluido de igual rea A est o separados a uma dist ncia dx e movem se na mesma dire o a diferentes velocidades v e v2 Newton assumiu que a for a necess ria para manter esta diferen a na velocidade proporcional diferen a da velocidade atrav s do l quido ou ao gradiente de velocidade XxX di dx aJa Onde F A indica a for a requerida por unidade de rea para produzir uma a o laminar e designa se por tens o de corte ou shear stress A rela o dv dx a medida da varia o da velocidade qual as camadas interm dias se movem entre si Designa se por velocidade de corte ou shear rate Newton assumiu que todos os materiais seguiam este comportamento o qual chamou curiosamente Flu dos Newtonianos Contudo este comportamento apenas um dos v rios tipos de comportamentos conhecidos No manual do equipamento dispon vel em vers o pdf pode consultar diferentes tipos de comportamentos Na pr tica num Fluido Newtoniano a viscosidade a uma dada temperatura mant m se constante independentemente do modelo do viscos metro utilizado para efetuar a medi o da viscosidade ou da velocidade qual se real
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