Apresentação 01-04-16 MecFlu

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  • 8/18/2019 Apresentação 01-04-16 MecFlu

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    O FLUÍDO E O CONTÍNUO

    Professor

    João Francisco C. Horn

    Pelotas, 01 de Abril de 2016

    Universidade Federal de Pelotas

    Curso de Engenharia Hídrica

    Disciplina de Mecânica dos Fluídos

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    Definição de Fluido

     Newtoniano

    Quando a tensão de cisalhante aplicada é diretamenteproporcional à taxa de deformação sofrida por umelemento fluido. (Ex.: água, ar);

     Não-newtonianosTensão de cisalhante aplicada não é diretamente

    proporcional à taxa de deformação sofrida por umelemento fluido;

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    Definição de Fluido

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    Definição de Fluido

    Classificação quanto a compressibilidade

    - Quando submetidos a esforços normais, sofremvariações volumétricas finitas (massa específica);

    - Quando essas variações volumétricas são muitopequenas, consideram-se os fluidos incompressíveis;

    - Líquidos:-   incompressíveis   (desde que não estejam

    submetidos a pressões muito elevadas);

    - Gases:- compressíveis.

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    Revisão de Unidade

    Denominam-se dimensões as quantidades físicas.

    No SI, as dimensões fundamentais são:-   comprimento, massa e tempo.

    As unidades correspondentes das dimensões fundamentais no SI

    são: - metro (m), quilograma (kg) e segundo (s).

    Em termos destas três unidades, a unidade de

    Volume:-  m³,Aceleração:

    - m/s²,Massa específica:

    -   kg/m³.

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    Revisão de Unidade

    A unidade de força no SI é o:

    Newton (N)

    Derivada a partir da Segunda lei de Newton:

    Força (N) = (massa em kg) x (aceleração em m/s²)1 N = 1 kg.m/s²

    No SI as temperaturas são expressas em:

    - graus Celcius (ºC).

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    Revisão de Unidade

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    Mecânica dos Fluidos

    PROPRIEDADE FÍSICAS

    Caracteriza e permite

    individualizarmos os diversosfluidos

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    Massa Específica (ρ)

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    Massa Específica de alguns fluidos

    FLUIDO    (kg/m3)

     Água destilada a 4ºC 1000

     Água do mar a 15ºC 1.022 a 1.030

     Ar atmosférico à pressão atmosférica e 0ºC 1,29 Ar atmosférico à pressão atmosférica e 15ºC 1,22

    Mercúrio 13.590 a 13.650

    Tetracloreto de Carbono 1.590 1.594

    Petróleo 880

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    Peso Específico (y)

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    Peso Específico (y)

    Fluido (1 atm e 20o

    C)   g (N/m³)Gasolina 6670

    Água 9790

    Água do Mar 10055

    Mercúrio 132925

    Fluido (1 atm e 20oC)   g (N/m³)

    H2   0,82

    He 1,63

    Ar seco 11,80

    CO2   17,90

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    Densidade Relativa (δ)

    É a relação entre o peso específico de umasubstância e o peso específico da água em condiçõespadrões.

    Condições padrões: 20 ºC e 1 ATM

    Yágua = 1000 (kg/m³)

    Logo:

    δ = Y / Yágua

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    Viscosidade Cinemática

    Viscosidade Cinemática é o quociente entre a

    viscosidade dinâmica (µ) e a massa específica (p)

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    Exemplo de Aplicação

    Exemplo 1

    Para um óleo que ocupa um volume de 6 m3 epossui massa igual a 5400 kg, calcule sua   massaespecífica,   peso específico,   peso específico relativo   e

    volume específico no sistema internacional (SI).

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    Exemplo de Aplicação

    Exemplo 2

    O peso específico relativo de uma substância é 0,8.Qual será seu peso específico?

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    Exemplo de Aplicação

    Exemplo 3.

    Calcule a tensão de cisalhamento do óleo SAE 30 a

    20ºC, se a placa móvel, distante 2 cm da fixa, se move à

    uma velocidade de 3 m/s.

    Placamóvel

    Óleo SAE30

    Placa fixa

    Dados:

    θ = 20 0Cy = 2 cm = 0,02 m

    V = 3 m/s...Óleo SAE 30(tabela) μ = 0, 29 kg/(m.s)

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    Exemplo de Aplicação

    Exemplo 4.

    Se o fluído for glicerina e a distância entre as placas

    6 mm. Qual a tensão de cisalhamento (em Pa) necessária

    para mover a placa superior a 5,5 m/s?

    Dados:θ = 20 0Cy = 6 mm = 0,006 mV = 5,5 m/s

    Glicerina(tabela) μ = 1,5 kg/(m.s)

    Placamóvel

    ÓleoSAE 30

    Placafixa