Fenômenos de Transporte

Escola de Engenharia e Ciências ExatasEngenharia Mecânica

Introdução à Mecânica dos Fluidos

• Mecânica dos fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento.

• Conceitos Fundamentais e definição de FLUIDOFluido é uma substância que não tem uma forma própria, assume o formato do recipiente.

Introdução

• 1. Tensão de Cisalhamento• Define-se TENSÃO DE CISALHAMENTO MÉDIA como sendo o quociente entre o módulo da componente tangencial da força e a área sobre a qual está aplicada.

Unidade de medida no SI: N/m2

Propriedades

 

• 2. Viscosidade dinâmica ou absoluta• VISCOSIDADE é a propriedade que indica a maior ou menor dificuldade do fluido escoar (escorrer).

Unidade de medida no SI: N.s/m2

T: Tensão de cisalhamento, m: viscosidade absoluta, dv: variação de velocidade do fluido, dy: espessura do fluido.

Propriedades

 

• 3. Massa específica• MASSA ESPECÍFICA é a massa de fluido por unidade de volume.

Unidade de medida no SI: Kg/m3

.

Propriedades

• 4. Peso específico• PESO ESPECÍFICO é o peso do fluido por unidade de volume.

Unidade de medida no SI: N/m3

.

Propriedades

     

• 5. Peso específico relativo• PESO ESPECÍFICO RELATIVO é a relação entre o peso específico do fluido e o peso específico de um fluido padrão.• No caso de fluidos líquidos o fluido padrão é a água, no caso de fluidos gasosos o fluido padrão é o ar.

Unidade de medida no SI: Não tem.

Propriedades

   

• Exemplo: O peso específico de um fluido é 0,8. Qual será seu peso específico?• R: 10000 N/m3

Propriedades

• 6. Viscosidade CinemáticaVISCOSIDADE CINEMÁTICA é a facilidade do fluido escoar quando já está em movimento. É o quociente entre a viscosidade dinâmica e a massa específica.

Unidade de medida no SI: m2/s1 cm2/s = 1 stoke (St)

Propriedades

 

• FLUIDO IDEALÉ aquele cuja viscosidade é nula. EXISTE????

FLUIDO OU ESCOAMENTO INCOMPRESSÍVELO fluido é dito incompressível se o seu volume não varia ao modificar sua pressão. Por consequência, sua massa específica também não variará com a pressão.

EQUAÇÃO DE ESTADO DOS GASES

Definições

• 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. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s².

• 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 (r=720kg/m³), determine a massa de gasolina presente no reservatório.

• 3 - A massa específica de uma determinada substância é igual a 740kg/m³, determine o volume ocupado por uma massa de 500kg dessa substância.

• 4 - 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: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s², 1000 litros = 1m³.

• 5 - Sabendo-se que o peso específico relativo de um determinado óleo é igual a 0,8, determine seu peso específico em N/m³. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s².

Exercícios