Baixe Determinação da Viscosidade Dinâmica de Soluções Aquosas de Etanol: Um Estudo Experimental e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Relatórios e Produção, somente na Docsity!
Parte 1) Determinação da constante do viscosímetro K, da viscosidade dinâmica ( 𝛈 ) para soluções de etanol e obtenção do gráfico 𝛈 x fração molar de etanol: Primeiramente, foram medidos densidade (com o auxílio de um densímetro digital) e tempos de escoamento (utilizando um cronômetro e o viscosímetro capilar de Ostwald) para as seguintes soluções com diferentes frações molares de etanol: 0,0 (água pura), 0,1, 0,3, 0,5, 0,7, 0,9 e 1,0 (etanol puro). Cada medida foi feita em triplicata e depois tirou-se a média. Os resultados estão expostos na tabela a seguir: Tabela 1. Resultados para as medidas de viscosidade e densidade para diferentes soluções de etanol Fração molar de etanol Densidade (g/cm^3 ) Densidade média (g/cm^3 ) Tempo de escoamento (s) Tempo médio de escoamento (s) 0, 0, 0, 48, 0,9962 48,29 48, 0,9971 48, 0, 0, 0, 102, 0,9637 103,58 102, 0,9636 102, 0, 0, 0, 136, 0,9056 136,08 136, 0,9054 135, 0, 0, 0, 118, 0,8611 119,69 119, 0,8610 119, 0, 0, 0, 98, 0,8282 98,74 98, 0,8275 98, 0, 0, 0, 83, 0,8010 83,34 83, 0,8004 83, 1, 0, 0, 73, 0,7861 74,92 74, 0,7860 74,
De posse dos resultados, e utilizando os valores da literatura de densidade e viscosidade do etanol puro e de densidade e viscosidade da água pura, calculou-se a constante do viscosímetro K a partir da equação: 𝛈 = K.𝛒.t (1) Para o etanol puro: 𝛒literatura = 0,7893 g/cm^3 , 𝛈literatura = 1,074 mPa.s = 0,01074 dina.s/cm^2 e t = 74,34 s: K = 𝛈/𝛒.t = 0,01074 dina.s/cm^2 / 0,7893 g/cm^3. 74,34 s = 1,83 x 10-4^ cm^2 /s^2. Para a água pura: 𝛒literatura = 0,9970 g/cm^3 , 𝛈literatura = 0,8903 mPa.s = 0,008903 dina.s/cm^2 e t = 48,57 s: K = 𝛈/𝛒.t = 0,008903 dina.s/cm^2 / 0,9970 g/cm^3. 48,57 s = 1,84 x 10-4^ cm^2 /s^2. A constante do viscosímetro é então dada pela média desses dois valores: K = 1,835 x 10- cm^2 /s^2. Agora, de posse do valor de K e dos dados de tempo médio de escoamento e de densidade média para cada solução de etanol contidos na tabela 1 foi possível calcular o valor de viscosidade dinâmica para cada solução, usando a equação (1). Os resultados estão dispostos na tabela abaixo: Tabela 2: Valores de viscosidade dinâmica calculados para cada solução de etanol A título de exemplo, segue abaixo o desenvolvimento do cálculo de viscosidade dinâmica para fração molar de etanol igual a 0,1: 𝛈 = K.𝛒.t 𝛈 = 1,835 x 10-4^ cm^2 /s^2 .0,9638 g/cm^3 .102,75s = 0,01817 g/cm.s = 1,817 mPa.s Utilizando a tabela 2, plota-se o gráfico viscosidade dinâmica (𝛈) versus fração molar do etanol: Fração molar de etanol 𝛈 (mPa.s) 0,0 0, 0,1 1, 0,3 2, 0,5 1, 0,7 1, 0,9 1, 1,0 1,
A título de exemplo, calculou-se o ∆𝛈 para uma solução de fração molar de etanol
igual a 0,1:
∆𝛈 = 𝛈 - 𝛈ideal = (1,817 - 3,752) mPa.s = -1,935 mPa.s
Por fim, plotou-se o gráfico ∆𝛈 x fração molar de etanol utilizando os dados da
tabela anterior:
Logo, pode-se concluir que como os valores de ∆𝛈 são negativos, a solução de
etanol estudada tem um desvio negativo da Lei de Raoult.
