Mecânica dos Fluidos - Viscosidade ... como assim?

3. O que é "Viscosidade"?

É a propriedade física de um fluido que quando escoa demonstra sua resistência ao cisalhamento interno.

A viscosidade é uma grandeza física importantíssima quando falamos de escoamento, principalmente nos casos de perda de carga (perda de pressão da substância).

Quando verificamos valores de viscosidade para um fluido qualquer devemos ficar atentos também à temperatura e sua unidade dimensional.

Assim, torna-se importante a verificação do Índice de Viscosidade, conforme gráfico abaixo:

Nota: Observe que, nos fluidos líquidos, a viscosidade diminui quando a temperatura aumenta.

3.1 O que é a "Lei de Newton da Viscosidade"?

De acordo com os seus estudos, Sir Issac Newton descobriu que muitos fluidos como a água e muitos gases estavam de acordo com os seus critérios e, por isso, ficaram conhecidos como fluidos newtonianos.

Obs: Os fluidos não newtonianos não serão considerados neste estudo.

Sabemos que a viscosidade é a propriedade associada a um dado fluido que possui uma resistência à deformação por cisalhamento e, para Newton, a tensão de cisalhamento é proporcional ao gradiente de velocidade. Os fluidos que obedecem a essas condições, como: água e alguns óleos comportam-se de acordo com a seguinte expressão:

3.2 O que é "Viscosidade Dinâmica"?

São as forças internas de atrito do fluido, sendo o coeficiente de proporcionalidade entre a tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade.

Unidades usadas: cP(centiPoise); P(Poise, sendo que 1 Kgf.s/m² = 98,07 P); Pa.s (Pascal segundo, sendo que 1 N.s/m² = 1 Pa.s), esta última sendo do Sistema Internacional (SI).

Podemos verificar com a análise dimensional a seguir: