
FERRAMENTA DE ENGENHARIA
Calculadora e conversor de
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
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.
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.
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
- Fluido e temperatura real de bombeamento
- Valor e unidade que você tem (cSt, SSU ou cP)
- Densidade do fluido em g/mL, se conhecida (necessária para o cP)
- 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.
cP = cSt × ρρ 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.
cSt = cP ÷ ρDivida pela densidade na mesma temperatura. Água a 20 °C (NIST): 1,0016 cP ÷ 0,99821 g/cm³ = 1,003 cSt.
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).
| Unidade | Símbolo | Grandeza | Equivalência |
|---|---|---|---|
| pascal-segundo | Pa·s | Dinâmica | Unidade SI |
| poise | P | Dinâmica | 1 P = 0,1 Pa·s = 100 cP |
| centipoise | cP | Dinâmica | 1 cP = 0,001 Pa·s = 1 mPa·s |
| milipascal-segundo | mPa·s | Dinâmica | 1 mPa·s = 1 cP |
| libra-força segundo por pé quadrado | lbf·s/ft² | Dinâmica | 1 lbf·s/ft² = 47,88026 Pa·s |
| metro quadrado por segundo | m²/s | Cinemática | Unidade SI |
| stokes | St | Cinemática | 1 St = 0,0001 m²/s = 100 cSt |
| centistokes | cSt | Cinemática | 1 cSt = 0,000001 m²/s = 1 mm²/s |
| milímetro quadrado por segundo | mm²/s | Cinemática | 1 mm²/s = 1 cSt |
| pé quadrado por segundo | ft²/s | Cinemática | 1 ft²/s = 0,09290304 m²/s |
| segundo Saybolt Universal | SSU (SUS) | Tempo de escoamento | Não 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) |
|---|---|---|---|
| 0,01 | 1,7911 | 999,84 | 1,791 |
| 10 | 1,3059 | 999,70 | 1,306 |
| 20 | 1,0016 | 998,21 | 1,003 |
| 30 | 0,79722 | 995,65 | 0,8007 |
| 40 | 0,65273 | 992,22 | 0,6578 |
| 50 | 0,54652 | 988,04 | 0,5531 |
| 60 | 0,46604 | 983,20 | 0,4740 |
| 70 | 0,40355 | 977,76 | 0,4127 |
| 80 | 0,35405 | 971,79 | 0,3643 |
| 90 | 0,31418 | 965,31 | 0,3255 |
| 99,974 | 0,28166 | 958,37 | 0,2939 |
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.
| Dado | O que enviar | Condição necessária |
|---|---|---|
| Viscosidade | Valor original e unidade | Temperatura e método de medição |
| Densidade | Valor e unidade da ficha | Mesma temperatura da viscosidade |
| Processo | Fluido, composição e aplicação | Condições 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.
| Diâmetro | Viscosidade 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.
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.
Compare antes de especificar
Guias lado a lado, com os critérios de cada escolha.
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FBE vs FBEI — engrenagem externa ou interna?
Duas famílias de deslocamento positivo da FB Bombas. A escolha depende de viscosidade, pulsação tolerável e geometria de instalação.
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Bomba nacional ou importada: custo total e prazo de entrega
Compare propostas para uma operação no Brasil usando o mesmo ponto de operação, escopo de fornecimento e período de análise. Origem, suporte e reposição entram na decisão com dados cotados.
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