Aula 01 - MecFlu 2015.2 Apresentação Do Curso

7/23/2019 Aula 01 - MecFlu 2015.2 Apresentação Do Curso

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MECÂNICA DOS FLUIDOSProf Murilo Macedo

AULA 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DORIO GRANDE DO NORTE

Natal, RN – Setembro de 2015



Do que trata a mecânica dos fluidos?

É a ciência que estuda o comportamento físico dos

fluidos e as leis que regem esse comportamento(Brunetti, 2005).

Na ECT ECT2413 (4° ou 5° semestre)

APRESENTAÇÃO DO CURSO



As bases lançadas pela Mecânica dos Fluidos sãofundamentais para muitos ramos de aplicação emengenharia.


Aeroespacial naval automobilística

construção civil ciências médicas etc.



Requisitos mínimos para um

bom andamento na disciplina:


Além dos pré-requisitos técnicos (outrasdisciplinas), dedicação tempo e paciência são fatores importantes para odesenvolvimento do conhecimento.



Quais as informações básicas do curso?


•Modalidade: PRESENCIAL

•Carga horária: 60h/aula mínimo)

• Período: 28.09.2015 a 12.12.2015



Dicas importantes:


• Escrevam de maneira clara e

coerente;

• Sejam organizados;

• Façam exercícios eestudem o conteúdo.



CALENDÁRIO PRELIMINAR DE AULAS - 2015.2

28.09 Aula 01 05.11 Aula 18

29.09 Aula 02 09.11 Aula 19

01.10 Aula 03 10.11 Aula 20

05.10 Aula 04 12.11 Aula 21

06.10 Aula 05 16.11 Prova II

08.10 Aula 06 17.11 Aula 23

12.10 FERIADO 19.11 Aula 24

13.10 Aula 08 23.11 Aula 25

15.10 Aula 09 24.11 Aula 26

19.10 Prova I 26.11 Aula 27

20.10 Aula 11 30.11 Aula 28

22.10 Aula 12 01.12 Aula 29

26.10 Aula 13 03.12 Prova III

27.10 Aula 14 07.12 Aula 31

29.10 Aula 15 08.12 Reposição

02.11 FERIADO 10.12 Fechamento

03.11 Aula 17



Fluido é uma substância que não tem formaprópria, assume o formato do recipiente.

INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS



Um fluido é uma substância quese deforma

continuamente

quando submetido a uma tensãode cisalhamento. Os fluidos compreendem oslíquidos, gases, os plasmas e de certa forma, ossólidos plásticos.


A principal característica deles é a propriedade denão resistir à uma tensão em equilíbrio estático.



TIPOS DE FLUIDOS


•

Newtoniano

•Não Newtoniano




• Fluido Newtoniano: É um fluido em que cadacomponente da tensão cisalhante é proporcional aogradiente de velocidade na direção normal a essa

componente.

A constante de proporcionalidade éa viscosidade. Nos fluidos newtonianos a tensão édiretamente proporcional à taxa de deformação.

Ex.: Água e ar.



INTRODUÇ O E CONCEITOSBÁSICOS



Nessa disciplina estudaremos líquidos e gases, queapresentam um comportamento mais simples.


MECÂNICA DOS FLUIDOS: Ciência que estuda ocomportamento físico e as propriedades dosfluidos. Estuda as Leis de Newton e as Leis da

Termodinâmica.

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IMPORTÂNCIA: Escoamentos, máquinas

hidráulicas, lubrificantes, pneumática, ventilação e

ar-condicionado, funcionamento de órgãos vitais(bombeamento de sangue e ar pelo corpo),

funcionamento dos pulmões etc.




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Na indústria química o estudo da mecânica dosfluidos permite avaliar como uma tubulaçãointerage com o fluido que passa por ela.


Na área biomédica a compreensão da mecânicados fluidos é fundamental para entender ofuncionamento dos órgãos vitais.



Em termos químicos, os fluidos podem serdiferenciados dos sólidos em relação aoespaçamento intermolecular.


Nos fluidos (líquidos e gases) esses espaçamentosão maiores e as energias de ligação bem

menores, deixando-os mais “deformáveis”.



REVISÃO BÁSICA I

Sistema Internacional de unidades SI)

As unidades representam a quantificação de cadamaterial presente em uma situação comum no diaa dia, nos estudos e nos projetos ou em qualqueraplicação.

Exemplo: “Fui à padaria e comprei 300 gramas dequeijo, 2 litros de leite e ½ Kg de pão”

Exemplo: “A minha casa tem uma área de 80 m²”



REVISÃO BÁSICA I

As unidades são fundamentais para que não hajaenganos ou confusão na hora de expressar umvalor;

Todas as unidades tomam por base um padrão,sendo que este pode ter sido adotadoarbitrariamente, ou por observação experimentalou por convenção, mas sempre relacionando com

algum padrão (referência).



REVISÃO BÁSICA I

Exemplo:Escala Celsius

, tomada em relação aocomportamento da água, sendo o 0 (zero) como atemperatura onde ocorre a fusão e 100 (cem) onde

ocorre a evaporação.



REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA I

SI: Criada na 1ª CGPM (Conférence générale despoids et mesures ).

As sete unidades básicas definidas foram as

seguintes:Medida em Metro m)

Massa em quilograma Kg)

Tempo em segundos s)

Intensidade de corrente em Amperes A)

Temperatura em Kelvin K)

Massa molelular em moles mol)

Intensidade luminosa em candela cd)



REVISÃO BÁSICA I

Além das principais existem as unidadessecundárias do SI, por exemplo: Hertz, Joule,Newton, Pascal etc.

1 N = 1 Kg.m/s²

1 Pa = 1 N/m²

1 Hz = 1/s



REVISÃO BÁSICA I

O Pascal é a pressão uniforme que, exercida sobre

uma superfície plana de área 1m², aplica

perpendicularmente a esta superfície uma força

total de intensidade 1N.



REVISÃO BÁSICA I

Notar que a conversão de unidades é necessária edeve ser tratada com muita atenção, por exemplo:

1m² = 10 000 cm²1m= 100 cm1m³ = 1000L

1 ft³ = 0,02832 m³1 in³ = 16,39 cm³1 in = 0,0254 m = 2,54 cm

REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA IAs dimensões e sistemas de unidades podem ser

resumos como sendo:

DIMENSÕES Quantidades físicas (L, t, M, T);

Quantidades primárias Estabelecidas de maneiraarbitrária;

Quantidades secundárias Dimensões expressas

em termos das quantidades primárias;Unidades São os nomes dados às dimensõesprimárias adotadas como padrões.

REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA INo SI para as dimensões L, t, M, T; serão,

respectivamente: Metro, segundos, Quilogramas eKelvin.



REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA I

Gráficos e escalas:

• Linear;

• Logarítmica;

• Decimal;

• etc.



REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA I

REVISÃO BÁSICA I



REVISÃO BÁSICA I



PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Algumas propriedades são fundamentais para aanálise de um fluido e representam a base para oestudo da mecânica dos fluidos.

Essas propriedades são específicas para cada tipode substância avaliada e são muito importantespara uma correta avaliação dos problemascomuns.




*** Massa específica ***

³

m Kg

V m

*** Peso específico ***

³

W N

V m

*** Viscosidade cinemática***

²m

s

m




Exercício 1: a) Um reservatório cilíndrico possuidiâmetro de base de 2m e altura 4m. O mesmoestá preenchido com gasolina. Determine a massa

de gasolina no reservatório.Dados: Massa específica da gasolina: 720 Kg/m³

b) Se o mesmo estivesse preenchido com água,qual seria a massa total?




Exercício 2: Dimensões e unidades:

a) Converta uma vazão volumétrica de 100

in³/min para 1m³/s.b) Qual a relação de °C para K?

c) Qual a unidade de viscosidade (tambémchamada de viscosidade dinâmica ou absoluta)

no SI?d) Quais as dimensões da viscosidade cinemática

para se encontrar unidades?



[1] FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T.;PRITCHARD, Philip J. Introduction to fluid

mechanics. New York: John Wiley & Sons, 1998.

[2] ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M.;SKARINA, Sofía Fadeeva. Mecánica de fluidos:

fundamentos y aplicaciones. McGraw-Hill, 2006.

REFERÊNCIAS UTILIZADAS

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