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FERRAMENTA DE ENGENHARIA

Calculadora e conversor de viscosidade

A unidade de viscosidade dinâmica no SI é o pascal-segundo (Pa·s), e a mais usada é o centipoise: 1 cP = 1 mPa·s. A viscosidade cinemática tem o m²/s como unidade SI e é medida em centistokes: 1 cSt = 1 mm²/s. Para converter cSt em cP, multiplique pela densidade em g/cm³ na mesma temperatura.

Em resumo

  • Viscosidade dinâmica: unidade SI Pa·s; na prática, o centipoise, com 1 cP = 1 mPa·s = 0,001 Pa·s e 1 P = 100 cP.
  • Viscosidade cinemática: unidade SI m²/s; na prática, o centistokes, com 1 cSt = 1 mm²/s e 1 St = 100 cSt. É ela que entra nos cálculos de bomba e de perda de carga.
  • cSt para cP: cP = cSt × densidade em g/cm³, na mesma temperatura. A água a 20 °C tem 1,0016 cP e 1,003 cSt (NIST).
  • Saybolt Universal e Furol precisam ser identificados no documento. A conversão de unidades não calcula o efeito de mudar a temperatura.
  • Na FBE, o limite de viscosidade depende do diâmetro e da rotação. Informe as condições do líquido para selecionar o modelo; valores máximos da série não se aplicam a todas as bombas.

Atualizado em

Respostas para orientar sua escolha

  1. Qual é a unidade de viscosidade?

    Depende da grandeza. A viscosidade dinâmica tem unidade SI pascal-segundo (Pa·s), e na prática se usa o centipoise (cP), igual a 1 mPa·s; o poise vale 0,1 Pa·s. A viscosidade cinemática tem unidade SI m²/s, e na prática se usa o centistokes (cSt), igual a 1 mm²/s; o stokes vale 0,0001 m²/s. O SSU (segundos Saybolt Universal) mede a viscosidade Saybolt como tempo de escoamento e não é unidade SI.

  2. cP e mPa·s são a mesma coisa?

    Sim: 1 cP = 1 mPa·s = 0,001 Pa·s, pelo NIST SP 811. Do mesmo modo, 1 cSt = 1 mm²/s. O que não é igual é cP e cSt: a passagem entre eles exige a densidade do fluido na mesma temperatura.

  3. Qual unidade de viscosidade devo usar para especificar uma bomba?

    Envie a unidade disponível na ficha e a temperatura correspondente. Informe também a condição de partida, que pode diferir da operação. A engenharia pode avaliar a necessidade de conversão e os dados adicionais para comparar as bombas.

Dados para análise de viscosidade

Use os dados abaixo para iniciar a análise com a equipe técnica.

Leve seu ponto de operação à engenharia

Envie a ficha do fluido com o valor, a unidade e a temperatura da medição. A engenharia FB Bombas confere a conversão entre cSt, cP e SSU na temperatura de bombeamento e usa esses dados para indicar a série e o modelo.

A seleção depende das condições do processo e da confirmação dos dados. O escopo da análise e do fornecimento será definido no atendimento.

Dados para a análise

  1. Fluido e temperatura real de bombeamento
  2. Valor e unidade que você tem (cSt, SSU ou cP)
  3. Densidade do fluido em g/mL, se conhecida (necessária para o cP)
  4. Aplicação (transferência, dosagem, queima, lubrificação…) — para a engenharia já indicar a série

Como converter cSt para cP

A viscosidade dinâmica (cP) e a cinemática (cSt) se relacionam pela densidade do fluido na mesma temperatura. O SSU é outra coisa: um tempo de escoamento em segundos, que só se converte para cSt pelo método e pela temperatura da medição.

cSt para cP
cP = cSt × ρ

ρ é a densidade em g/cm³ (o mesmo que g/mL) na mesma temperatura. Exemplo: 100 cSt com ρ = 0,90 g/cm³ dão 100 × 0,90 = 90 cP.

cP para cSt
cSt = cP ÷ ρ

Divida pela densidade na mesma temperatura. Água a 20 °C (NIST): 1,0016 cP ÷ 0,99821 g/cm³ = 1,003 cSt.

cSt e SSU
cSt ↔ SSU (ASTM D2161)

A conversão usa as tabelas e equações da ASTM D2161, na mesma temperatura. Informe se o valor é Universal ou Furol; um multiplicador único não serve para toda a faixa.

Unidades de viscosidade

A viscosidade aparece em duas grandezas. A dinâmica (ou absoluta) mede a resistência do fluido ao escoamento e tem unidade SI Pa·s. A cinemática é a dinâmica dividida pela densidade e tem unidade SI m²/s. Os fatores da tabela são os do guia NIST SP 811 (Apêndice B.9).

UnidadeSímboloGrandezaEquivalência
pascal-segundoPa·sDinâmicaUnidade SI
poisePDinâmica1 P = 0,1 Pa·s = 100 cP
centipoisecPDinâmica1 cP = 0,001 Pa·s = 1 mPa·s
milipascal-segundomPa·sDinâmica1 mPa·s = 1 cP
libra-força segundo por pé quadradolbf·s/ft²Dinâmica1 lbf·s/ft² = 47,88026 Pa·s
metro quadrado por segundom²/sCinemáticaUnidade SI
stokesStCinemática1 St = 0,0001 m²/s = 100 cSt
centistokescStCinemática1 cSt = 0,000001 m²/s = 1 mm²/s
milímetro quadrado por segundomm²/sCinemática1 mm²/s = 1 cSt
pé quadrado por segundoft²/sCinemática1 ft²/s = 0,09290304 m²/s
segundo Saybolt UniversalSSU (SUS)Tempo de escoamentoNão é unidade SI; converte-se de cSt pela ASTM D2161, na mesma temperatura

Viscosidade da água em cP por temperatura

A 20 °C, a água tem 1,0016 cP (1,003 cSt); a 80 °C, 0,354 cP, cerca de 35% do valor a 20 °C. Os valores são da água líquida a 0,101325 MPa (1 atm), do NIST Chemistry WebBook: viscosidade pela formulação IAPWS 2008 e densidade pela IAPWS-95. A coluna em cSt é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade, e a última linha, 99,974 °C, é a ebulição a 1 atm.

Temperatura (°C)Viscosidade dinâmica (cP = mPa·s)Densidade (kg/m³)Viscosidade cinemática (cSt = mm²/s)
0,011,7911999,841,791
101,3059999,701,306
201,0016998,211,003
300,79722995,650,8007
400,65273992,220,6578
500,54652988,040,5531
600,46604983,200,4740
700,40355977,760,4127
800,35405971,790,3643
900,31418965,310,3255
99,9740,28166958,370,2939

Como preparar a ficha do fluido

Mantenha o valor original e sua condição de medição. A engenharia precisa desses dados para interpretar a viscosidade e conferir se a conversão é aplicável.

DadoO que enviarCondição necessária
ViscosidadeValor original e unidadeTemperatura e método de medição
DensidadeValor e unidade da fichaMesma temperatura da viscosidade
ProcessoFluido, composição e aplicaçãoCondições de partida e operação

Viscosidade máxima da FBE por diâmetro

Na bomba de engrenagem externa FBE, a viscosidade máxima da tabela de seleção do manual MTEC-01/01 (Tabela 2) é dada em SSU e muda com o diâmetro. Nas faixas altas, a rotação cai de 1.750 rpm até 150 rpm, com polia ou redutor. Para comparar um valor em cSt ou cP, a engenharia converte na temperatura de bombeamento.

DiâmetroViscosidade máxima (SSU)
1/8″ a 1/4″2.500
3/8″ a 1″7.500
1.1/2″ a 2″50.000
3″ a 6″100.000

O limite do diâmetro não aprova qualquer líquido: composição, sólidos, temperatura, sucção, pressão e materiais também entram na seleção.

Fluido viscoso? Escolha a bomba certa

A viscosidade deve ser avaliada junto com vazão, pressão, temperatura, materiais e regime. Compare curvas corrigidas de centrífugas e limites por modelo das bombas de engrenagem; não use um corte fixo de viscosidade como seleção automática.

Perguntas Frequentes

O que é centipoise (cP) e quanto vale em mPa·s?

O centipoise é a unidade prática de viscosidade dinâmica: 1 cP = 0,001 Pa·s = 1 mPa·s, pelo NIST SP 811. Por isso cP e mPa·s são intercambiáveis: 350 cP são 350 mPa·s ou 0,35 Pa·s. Como referência, a água a 20 °C tem 1,0016 cP pelo NIST.

O que significa cSt na viscosidade?

cSt é o centistokes, unidade prática de viscosidade cinemática: 1 cSt = 1 mm²/s = 0,000001 m²/s. Na ficha técnica, registre o valor em cSt junto com a temperatura da medição: sem ela, o número não serve para selecionar a bomba, porque a viscosidade muda com a temperatura.

Como converter cSt para cP?

Multiplique a viscosidade cinemática em cSt pela densidade em g/cm³ na mesma temperatura: cP = cSt × ρ. Exemplo: 100 cSt com densidade de 0,90 g/cm³ dão 90 cP. No sentido inverso, cSt = cP ÷ ρ. Sem a densidade na mesma temperatura, cSt e cP não podem ser tratados como equivalentes; só ficam próximos quando a densidade é perto de 1 g/cm³, como na água.

Qual é a viscosidade da água em cP?

Pelo NIST Chemistry WebBook (formulação IAPWS 2008, a 1 atm), a água tem 1,7911 cP a 0,01 °C, 1,0016 cP a 20 °C, 0,65273 cP a 40 °C, 0,46604 cP a 60 °C e 0,35405 cP a 80 °C. Em viscosidade cinemática, são 1,003 cSt a 20 °C. A tabela desta página traz os valores de 10 em 10 °C até a ebulição.

Qual a diferença entre viscosidade cinemática (cSt), dinâmica (cP) e Saybolt (SSU)?

Viscosidade dinâmica expressa a resistência ao escoamento; a cinemática é a dinâmica dividida pela densidade. Usando cP, cSt e g/mL, a relação é cP = cSt × densidade. Saybolt Universal expressa uma medição em segundos, presente em documentos de fluidos. A conversão precisa respeitar a temperatura de referência e o método aplicável.

Como converter SSU para cSt (e cSt para SSU)?

A ASTM D2161 traz as tabelas e equações para converter a viscosidade cinemática em mm²/s (cSt) em segundos Saybolt Universal (SSU) na mesma temperatura, e também para Saybolt Furol. Identifique se o valor é Universal ou Furol e informe a temperatura original. A conversão de unidades não estima a viscosidade em outra temperatura. A tabela de seleção da FBE está em SSU: envie o valor que você tem, e a engenharia faz a conversão.

Como a viscosidade influencia a seleção da bomba?

A viscosidade afeta perdas, potência e condições de sucção. Em centrífugas, pode exigir correção da curva obtida com água; em bombas de deslocamento positivo, também altera perdas internas e potência. Compare os modelos na mesma condição de vazão, pressão e temperatura. A escolha entre FBCN, FBE e FBEI depende do processo, sem um corte universal de viscosidade.

A viscosidade muda com a temperatura?

Sim. Na água, pelo NIST, a viscosidade cai de 1,7911 cP a 0,01 °C para 0,28166 cP a 99,974 °C, mais de seis vezes menor. Use a ficha do fluido nas condições de partida e de operação, sem presumir que uma conversão de unidades projete essa variação. Na conversão Saybolt, preserve a temperatura e identifique Universal ou Furol e o método aplicável.

Qual a viscosidade máxima que a bomba de engrenagem FBE bombeia?

A tabela FBE apresenta até 100.000 SSU para diâmetros de 3 a 6 polegadas, com rotação associada à faixa de viscosidade. Os diâmetros menores têm limites próprios. Esse dado não valida qualquer líquido: composição, sólidos, temperatura, sucção, pressão e compatibilidade dos materiais também devem ser conferidos pela engenharia.

ASTM D2161: escopo da conversão Saybolt (em inglês)

Hydraulic Institute: viscosidade e densidade (em inglês)

NIST SP 811, Apêndice B.9: fatores de conversão de viscosidade (em inglês)

NIST Chemistry WebBook: propriedades termofísicas da água (em inglês)

A conversão Saybolt é definida a uma temperatura de referência; o valor de projeto deve ser sempre a viscosidade na temperatura real de bombeamento. O dimensionamento definitivo da bomba é fechado pela engenharia FB Bombas na proposta técnica.