Uma Experiência Didática sobre Viscosidade e Densidade. Bolsista: Manoel Martins de Sousa Neto.

Transcrição

1 Uma Experiência Didática sobre Viscosidade e Densidade Bolsista: Manoel Martins de Sousa Neto.

2 Ednilson Luiz Silva Vaz Licenciando em Física, da Universidade Estadual Paulista (FEG-UNESP). Guaratinguetá, SP. Heloisa Andréa Acciari licenciada e bacharel em Química e doutora em Química, pelo Instituto de Química de Araraquara (IQ-UNESP), é docente da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá-SP (FEG- UNESP). Alice Assis (alice@feg.unesp.br), licenciada em Física, mestre e doutora em Educação para a Ciência, pela Faculdade de Ciências de Bauru (FC-UNESP), é docente da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá-SP (FEG- UNESP). Eduardo Norberto Codaro (codaro@ feg.unesp.br), licenciado em Ciências Químicas e doutor em Ciências Químicas, pela Universidad Nacional de La Plata (UNLP), é docente da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá-SP (FEG-UNESP).

3 Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (Brasil, 2002), o ensino de química deve levar o aluno a analisar dados, argumentar, refletir e tirar conclusões, a fim de que se desenvolvam competências e habilidades que promovam a interpretação crítica de problemas reais, objetivos esses que podem ser alcançados mediante a experimentação e o trabalho em grupo.

4 Portanto, o propósito do presente trabalho é avaliar e diferenciar, de uma maneira simples e clara, densidade e viscosidade por meio de uma atividade experimental a ser utilizada em aulas de química.

5 3 provetas de 1000 ml (ou maiores) da mesma marca; 1 esfera de aço de aproximadamente 4 mm de diâmetro; 1 pinça metálica com protetor de plástico na ponta ou pinça de plástico; 1 imã permanente; 3 béqueres de 15 ml da mesma marca para cada grupo; 1 balança de dois pratos; 1 pisseta com álcool; papel toalha; solução de sacarose 800 g/l; detergente biodegradável de uso doméstico; óleo vegetal de soja.

6 Para avaliar as viscosidades, foi utilizado o método de Stokes. Uma pequena esfera atravessa a mesma profundidade de líquidos diferentes em tempos diferentes. Assim, um tempo maior é atribuído a um líquido mais viscoso (O Connor, 1977).

7 Posicionar as três provetas, uma ao lado da outra; verificar se as marcas de 1000 ml nelas estão à mesma altura; Encher lentamente as provetas com os líquidos propostos de maneira a evitar a formação de bolhas ou de espuma; Começar as medidas com a solução de sacarose; Segurar a esfera de aço com uma pinça e posicioná-la no centro da proveta com o detergente e, por último, com o óleo;

8 Com a outra mão, segurar um cronômetro e medir o tempo que demora a esfera para chegar ao fundo da proveta; Para retirá-la, encostar um imã na parede da proveta e subi-lo lentamente até fora da superfície da solução; Repetir o procedimento dez vezes e calcular o valor médio da medida de tempo; Lavar a esfera com água e álcool e secá-la com papel antes de passar para o detergente; Repetir o mesmo procedimento ao passar deste para o óleo.

9 Para avaliar as densidades, devem ser comparadas as massas de volumes iguais de líquidos diferentes. Uma massa maior é atribuída a um líquido mais denso (Santos et al., 2008).

10 Calibrar a balança e colocar dois béqueres de 15 ml, um em cada prato; Procurar novamente o equilíbrio mediante o sistema de compensação dos braços ou colocando pesos nos pratos da balança; Travar a balança, retirar os béqueres e preenchê-los com diferentes líquidos até a marca de 10 ml. Colocá-los outra vez nos pratos, destravar a balança e observar qual tem maior massa;

11 Repetir o procedimento comparando outros dois líquidos

12 Na primeira etapa da experiência, a esfera de aço desce mais rapidamente no líquido menos viscoso, por este apresentar menor resistência ao escoamento. Na segunda etapa, a maior massa corresponde ao líquido mais denso.

13 Não existe uma relação direta ou indireta de proporcionalidade entre a viscosidade (V) e a densidade (D) dos líquidos. VDETERGENTE > VSOLUÇÃO DE SACAROSE > VÓLEO DE SOJA (1) DSOLUÇÃO DE SACAROSE > DDETERGENTE > DÓLEO DE SOJA (2)

14 Nesta experiência, optou-se por uma análise qualitativa justamente para facilitar a apreciação do fenômeno. Por outro lado, a fim de se evitar uma compreensão equivocada de que a viscosidade pode ser determinada apenas qualitativamente, uma análise quantitativa pode ser feita a partir da lei de Stokes, que se baseia no equilíbrio entre a força viscosa, o peso da esfera e o empuxo do líquido.

15 FIM