mecãnica dos fluidos

(Parte 2 de 2)

Unidade de indução magnética -Um tesla(T)éa indução magnética uniforme que, distribuídanormalmente sobre una superfície de área 1 metro quadrado, produz através desta superfície um fluxo magnético total de 1 weber.

Unidade de indutância -Um henry(H)éa indutância elétrica de um circuito fechado no qual se produz uma força eletromotriz de 1 volt, quando a corrente elétrica que percorre o circuito varia uniformemente árazão de um ampèrepor segundo.

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Unidades Derivadas Usando Aquelas que tem Nomes Especiais no (SI)

Aula 1 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues m kg s

V/mvolt por metroIntensidade de campo elétrico m kg s

W/(m K)watt por metro kelvinCondutividade térmica

J/(kg K)joule por quilograma. kelvinCapacidade térmica específica m2 kg s

J/Kjoule por kelvinEntropia m -1 kg s -1 Pa spascal segundoViscosidade dinâmica

Expressão em unidades básicas SI

Sí mboloNo meGrandeza

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Resumo das Unidades

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Unidade de viscosidade dinâmica -Um pascal segundo(Pa s)éa viscosidade dinâmica de um fluido homogêneo, no qual, o movimento retilíneo e uniforme de uma superfície plana de 1 metro quadrado, da lugar a uma força resistente de intensidade 1 newton, quando háuma diferença de velocidade de 1 metro por segundo entre dois planos paralelos separados por 1 metro de distância.

Unidade de entropia -Um joule por kelvin(J/K)éo aumento de entropia de um sistema que recebe uma quantidade de calor de 1 joule, na temperatura termodinâmica constante de 1 kelvin, sempre que no sistema no tenha lugar nenhuma transformação irreversível.

Unidade de capacidade térmica específica (calor específico) -Um joule por quilograma kelvin(J/(kg K)éa capacidade térmica específica de um corpo homogêneo com massa de 1 quilograma, no qual a adição de uma quantidade de calor de um joule, produz uma elevação de temperatura termodinâmica de 1 kelvin.

Unidade de condutividade térmica -Um watt por metro kelvin(W/ m.K)éa condutividade térmica de um corpo homogêneo isótropo, no qual uma diferença de temperatura de 1 kelvin entre dois planos paralelos, de área 1 metro quadrado e distantes 1 metro, produz entre estes planos um fluxo térmico de 1 watt.

Unidade de intensidade de campo elétrico -Um volt por metro(V/m)éa intensidade de um campo elétrico, que aplica uma força de intensidade 1 newtonsobre um corpo eletrizado com quantidade de carga de 1 coulomb.

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Prefixos no Sistema Internacional

Aula 1 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues da deka10

Sí mboloNo meFator y yocto10

Símbolo NomeFator

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Tabela de Conversão de Unidades

Aula 1 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues miftin kmmcm

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Tabela de Conversão de Unidades

Aula 1 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues tonlbonçau. m.a.slugKgg

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Tabela de Conversão de Unidades

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Mecânica dos Fluidos

Tabela de Conversão de Unidades

Aula 1 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues cúbica(in³) cúbico(c m³)

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Tabela de Conversão de Unidades

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1galão(USA)=3,8litros 1galão( GB)=4,5 litros Vo lu me

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Propriedades dos Fluidos.

Massa Específica.

Peso Específico. Peso Específico Relativo.

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Mecânica dos Fluidos Aula 2 –Propriedades dos Fluidos

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Tópicos Abordados Nesta Aula

Propriedades dos Fluidos.

Massa Específica.

Peso Específico. Peso Específico Relativo.

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Alfabeto Grego

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Propriedades dos Fluidos

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Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e representam a base para o estudo da mecânica dos fluidos, essas propriedades são específicas para cada tipo de substância avaliada e são muito importantes para uma correta avaliação dos problemas comumente encontrados na indústria. Dentre essas propriedades podem-se citar: a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo.

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Massa Específica

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Representa a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume ocupado por ela. A massa específica pode ser quantificada através da aplicação da equação a seguir.

onde, ρéa massa específica, mrepresenta a massa da substância e Vo volume por ela ocupado.

No Sistema Internacional de Unidades (SI), a massa équantificada em kg e o volume em m³, assim, a unidade de massa específica é kg/ m³.

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Peso Específico

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Éa relação entre o peso de um fluido e volume ocupado, seu valor pode ser obtido pela aplicação da equação a seguir

Como o peso édefinido pelo princípio fundamental da dinâmica (2ªLei de Newton) por , a equação pode ser reescrita do seguinte modo:

A partir da análise das equações épossível verificar que existe uma relação entre a massa específica de um fluido e o seu peso específico, e assim, pode-se escrever que:

onde, γéo peso específico do fluido, Wéo peso do fluido e g representa a aceleração da gravidade, em unidades do (SI), o peso édado em N, a aceleração da gravidade em m/s²e o peso específico em N/m³.

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Peso Específico Relativo

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Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico da água.

Em condições de atmosfera padrão o peso específico da água é 10000N/m³, e como o peso específico relativo éa relação entre dois pesos específicos, o mesmo éum número adimensional, ou seja não contempla unidades.

OH r

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Tabela de Propriedades dos Fluidos

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Peso específico Relativo -γr

Peso Específico -γ(N/m³)Massa Específica -ρ(kg/m³) Líquido

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Exercício 1

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1) Sabendo-se que 1500kg de massa de uma determinada substância ocupa um volume de 2m³, determine a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo dessa substância.

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Solução do Exercício 1

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Massa Específica: kg/ m³

Peso Específico: g⋅= ργ

Peso Específico Relativo:

OH r

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Exercício 2

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2) Um reservatório cilíndrico possui diâmetro de base igual a 2m e altura de

4m, sabendo-se que o mesmo está totalmente preenchido com gasolina (ver propriedades na Tabela), determine a massa de gasolina presente no reservatório.

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Solução do Exercício 2

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Volume do Reservatório m³

Massa Específica

720=ρ kg/m³(obtido na tabela de propriedades dos fluidos)

=ρ kg

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Exercícios Propostos

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1) A massa específica de uma determinada substância éigual a 740kg/m³, determine o volume ocupado por uma massa de 500kg dessa substância.

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Exercícios Propostos

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2) Sabe-se que 400kg de um líquido ocupa um reservatório com volume de 1500 litros, determine sua massa específica, seu peso específico e o peso específico relativo. Dados:

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Exercícios Propostos

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3) Determine a massa de mercúrio presente em uma garrafa de 2 litros. (Ver propriedades do mercúrio na Tabela). Dados: g = 10m/s², 1000 litros = 1m³.

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Exercícios Propostos

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4) Um reservatório cúbico com 2m de aresta está completamente cheio de óleo lubrificante (ver propriedaesna Tabela). Determine a massa de óleo quando apenas ¾do tanque estiver

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Exercícios Propostos

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5) Sabendo-se que o peso específico relativo de um determinado óleo éigual a 0,8, determine seu peso específico em N/m³. Dados: γ H2 O =

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Estática dos Fluidos.

Definição de Pressão Estática.

Unidades de Pressão. Conversão de Unidades de Pressão.

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Aula 3 –Estática dos Fluidos, Definição de Pressão

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Tópicos Abordados Nesta Aula

Estática dos Fluidos.

Definição de Pressão Estática.

Unidades de Pressão. Conversão de Unidades de Pressão.

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Estática dos Fluidos

Aula 3 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues

Mecânica dos Fluidos

A estática dos fluidos éa ramificação da mecânica dos fluidos que estuda o comportamento de um fluido em uma condição de equilíbrio estático, ao longo dessa aula são apresentados os conceitos fundamentais para a quantificação e solução de problemas relacionados à pressão estática e escalas de pressão.

Definição de Pressão

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A pressão média aplicada sobre uma superfície pode ser definida pela relação entre a força aplicada e a área dessa superfície e pode ser numericamente calculada pela aplicação da equação a seguir.

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Unidade de Pressão no Sistema Internacional

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Como a força aplicada édada em Newtons[N] e a área em metro ao quadrado [m²], o resultado dimensional seráo quociente entre essas duas unidades, portanto a unidade básica de pressão no sistema internacional de unidades (SI) éN/m²(Newton por metro ao quadrado).

A unidade N/m²também éusualmente chamada de Pascal (Pa), portanto émuito comum na indústria se utilizar a unidade Pa e os seus múltiplos kPa(quilo pascal) e MPa(megapascal). Desse modo, as seguintes relações são aplicáveis:

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