aula 01 mecânica dos fluidos
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Aula 01 mecnica dos fluidos
1/3
Mecnica dos FluidosProf. Rodrigo [email protected]
1. Propriedades dos Fluidos1.1 Densidade ou massa Especifica
densidade ! definida como massa por unidade
p=mv[kgm
3 ]lgumas "e#es$ a densidade de uma substancia ! dada em rela%&o ' densidade de umasubstancia muito conhecida. ( chamada de densidade relati"a ou gra"idade especifica
SG=
H2O4
) peso de uma unidade de "olume de uma substancia ! chamada de peso especifico e !e*presso como+
=pg[ Nm3 ])nde g ! a acelera%&o da gra"idade 9,81
m
s2
Para relacionar a Press&o$ temperatura e densidade de uma substancia$ utili#amos aschamadas e,ua%-es de estado. mais conhecida ! a lei dos gases ideais
PV=nRT /onstante uni"ersal dos gases 0 8,314J
molK
/omo
Massa da substanciam
n=
PV=mRTMM
P=RTMM
P=RT
R 0/onstante de uma g2s particular
E* 1.1 3m tan,ue de um ar comprimido apresenta "olume igual a 2,38102m
3
. Determine
a massa especifica e o peso do ar contido no tan,ue ,uando a press&o relati"a do ar no tan,ue
for igual a 456 KPa. dmita ,ue a temperatura do ar no tan,ue ! igual a 21 e ,ue a
press&o atmosf!rica "ale 101,3KPa
Dado
Rar=2,869102 J
KgK
V=2,38102m3
Par=340KPa
T=21
Patm=101,3Kpa
Rar=2,869102 J
KgK
Pabs=Par+Patm
mailto:[email protected]:[email protected] -
7/24/2019 Aula 01 mecnica dos fluidos
2/3
||=340KPa+101,3KpaP
||=441,3KPa
P
/alculando o
P=RT
441300Pa=(2,869102 J
KgK)(295,15K)
=(2,869102
J
KgK)(295,15K)
340KPa =5,23
K g
m3
Calculando o Peso especifico
=5,23Kg
m39,81
m
s2 =51 32
N
m3
=g=mg
V
=g=mg
V
51,32N
m3=
mg
2,38102
m3
mg=1,22N
1.7 Press&o de "apor e /a"ita%&o
8ob dada press&o$ a tempera em ,ue uma substancia pura muda de fase ! chamada de
temperatura de satura%&o Tsat . De maneira semelhante$ numa dada temperatura$ a press&o
sob a ,ual uma substancia pura muda de fase ! denominada de press&o de satura%&o Psat .
press&o de "apor Pv de uma substancia pura ! definida como a press&o e*ercida por
seu "apor em e,uil9brio de fase com seu li,uido numa dada
temperatura. press&o parcial ! definida como press&o de um g2s ou "apor numa mistura comoutros gases./aso$ em algum ponto de um escoamento$ a press&o do li,uido caia para um "alor abai*o
da press&o de "apor$ formam:se bolhas de "apor no local$ conhecidas como bolhas deca"ita%&o.
/a"ita%&o de"e ser e"itada nos sistemas de escoamento 0ou pelo menos$ minimi#ada"isto ,ue redu# o desempenho$ gera "ibra%-es e ru9dos irritantes e causa a"arias noe,uipamento.
1.4 /ampo ;elocidade
"elocidade em ,ual,uer ponto do escoamento pode "ariar de um instante a outro.
-
7/24/2019 Aula 01 mecnica dos fluidos
3/3
s propriedades podem "ariar de ponto a ponto no campo$ mas todas as propriedadespermanecem constantes com o tempo no escoamento permanente.
1.5 Escoamento 3ni$ >i e ?ridimensionais
Esta classifica%&o ! dada em fun%&o do nmero de coordenadas espaciais necess2rias parase especificar o escoamento ou o campo "elocidade.
Auando o campo escoamento ! denominado tridimensional$ ele ! tamb!m transiente pois a"elocidade em ,ual,uer um de seus pontos depende das trBs coordenadas re,ueridas para selocali#ar o ponto no espa%o e no tempo.
Durante o desen"ol"imento do perfil de "elocidade num escoamento dentro de um canocircular$ o escoamento ! bidimensional na regi&o de entrada como$ e depois torna:seunidimensional ,uanto o perfil est2 completamente desen"ol"ido.
s for%as ,ue agem sobre os fluidos consistem em for%as de campo$ como a gra"idade e afor%a eletromagn!tica$ e em for%as de superf9cie$ como as for%as de press&o ,ue agem sobre a
superf9cie do elemento.
Perfl
totalmente