Introdução à Hidráulica e Fenômenos de Transporte

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HIDRÁULICA/FENÔMENOS DE TRANSPORTE/MECÂNICA DOS FLUIDOS 
Introdução 
24/07/21. 
Conceito de Hidráulica: 
O significado etimológico da palavra Hidráulica é “condução de água” (do grego hydor = água e aulas: tubo, 
condução). Entretanto, atualmente, empresta-se ao termo Hidráulica um significado muito mais lato (amplo): é o estudo do 
comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso, quer em movimento. 
Subdivisão da hidráulica: A Hidráulica pode assim ser dividida: 
Hidrostática Geral ou teórica aproxima-se muito da mecânica dos Fluidos. 
A Hidrostática trata dos fluidos em repouso ou em equilíbrio. A Hidrocinemática estuda velocidades e trajetórias, 
sem considerar forças ou energia. A Hidrodinâmica refere-se às velocidades, às acelerações e às forças que atuam em fluidos 
em movimento. A Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica é a aplicação concreta ou prática dos conhecimentos científicos 
da Mecânica dos Fluidos e da observação criteriosa dos fenômenos relacionados à água, quer parada, quer em movimento. (Por 
ser a água a primeira substância a ser utilizada como fluido daí a palavra hidro: hidráulica, hidrostática e hidrodinâmica). 
 “A água é um recurso natural importante para qualquer atividade e indispensável na manutenção da vida. É importante 
que um profissional da área de engenharia saiba utilizar este recurso com eficiência. Para tanto o mesmo deve saber planejar e 
projetar estruturas de captação, condução e armazenamento de água” (AZEVEDO, 1998). 
 
Fluido: Sob o ponto de vista macroscópico, costumamos classificar a matéria em sólidos (corpos rígidos) e fluidos 
(sem forma definida – se adaptam ao recipiente). Fluidos, são substâncias que podem escoar. Por isso os líquidos e os gases são 
chamados fluidos. No movimento de um líquido existe atrito entre suas moléculas, que é traduzido por uma grandeza 
denominada viscosidade. A água possui viscosidade pequena, por isso escoa com facilidade, enquanto o óleo possui uma 
viscosidade maior, isto é, escoa com mais dificuldade. Alguns fluidos, como o vidro e o piche, fluem tão vagarosamente que se 
comportam como sólidos. A distinção entre líquidos e gases não é bem definida, porque, fazendo variar convenientemente a 
temperatura e pressão é possível transformar um líquido como a água em um gás (vapor) sem o aparecimento de bolhas e sem 
que o líquido ferva. A densidade e a viscosidade variam de maneira continua durante o processo. 
Fenômenos de Transporte estuda o transporte de quantidade de movimento (ou momentum), transporte de calor e 
transporte de massa e tem como objeto de estudo os mecanismos governantes básicos para a transferência de grandezas físicas 
entre dois pontos do espaço (leis fundamentais), por intermédio de modelos matemáticos adequados. As leis básicas são 
relativas à: transferência de massa; transferência de energia; transferência de quantidade de movimento. Para tal, em 
Fenômenos de Transporte são estudados elementos de Termodinâmica e de Mecânica dos Fluidos. 
 
PROPRIEDADES DOS FLUIDOS 
 
Fluidos são substâncias ou corpos cujas moléculas ou partículas têm a propriedade de se mover, umas em relação às outras, sob 
a ação de forças. 
Peso Específico: Todos os materiais apresentam peso específico ( ), definido como peso por volume unitário 
V
P
= 
Massa específica ou densidade (  = rô ou d): é definida como massa por volume unitário 
V
m
= 
A relação ente peso específico e massa específica é: g = 
Pressão Hidrostática: é definida como força por área unitária. 
A
F
P = 
 
 
Exercícios: 
1. A densidade da glicerina é 1,2 g/cm3. Quanto pesam 4 L de glicerina? 
2. A densidade do ouro é de aproximadamente 19 g/cm3. O que significa esse número? 
3. A densidade de um corpo é de 1,8 g/cm3 e seu volume é de 10 cm3. Determine a massa desse corpo. 
4. Uma substância tem 90 g de massa e volume de 15 cm3. Expresse a densidade dessa substância em g/cm3 e Kg/m3. 
5. Um corpo de massa 4 kg tem densidade absoluta de 5g/cm3. Determine seu volume em cm3. 
6. Um bloco cúbico de concreto de aresta igual 2 m tem massa 5t. Determine, em g/cm3, a densidade média do bloco. 
7. A densidade de uma determinada substância é de 1,25 g/cm3. Um cubo maciço, homogêneo, feito dessa substância, 
tem aresta de 2 cm e está num local de aceleração da gravidade igual a 980 cm/s2. Calcule, em unidade do SI, a 
massa do cubo e seu peso. 
8. Misturam-se dois líquidos, A e B. O líquido A tem volume de 120 cm3 e densidade absoluta 0,78 g/cm3 e o líquido 
B tem volume igual a 80 cm3 e densidade absoluta 1 g/cm3. Determine, em g/cm3, a densidade da mistura. 
9. Um reservatório de glicerina tem massa de 1.200 kg e um volume de 0,952 m3. Determine a densidade da glicerina. 
10. Aplica-se uma força F = 10 N perpendicular sobre uma superfície quadrada de área 0,5 m2. Determine a pressão 
exercida sobre a superfície.